元件表面粗糙度屬于機(jī)械加工中體現(xiàn)元件表面微觀形態(tài)的核心參數(shù),提出基于光纖傳感器的元件表面粗糙度測(cè)量方法,根據(jù)定位裝置變換光纖傳感器探頭中定位與距離,光源傳輸?shù)墓饫w以光纖束的形式直射到元件上,經(jīng)元件表面輪廓調(diào)節(jié)后出現(xiàn)反射與散射,部分光纖經(jīng)過(guò)接收光纖束與光電轉(zhuǎn)換變成光纖傳感器測(cè)量信號(hào);為了去除光源光強(qiáng)干擾,通過(guò)補(bǔ)償電路增大光纖傳感器測(cè)量信號(hào)的完整性,通過(guò)完整的光纖傳感器測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)確獲取元件表面原始輪廓信號(hào),再采用FIR濾波器去除光纖傳感器所獲取的元件表面原始輪廓信號(hào)中的噪聲;并將降噪后的元件表面原始輪廓信號(hào)傳輸至單片機(jī),單片機(jī)采用光學(xué)散射法計(jì)算元件表面微觀粗糙度,獲取光傳感器測(cè)量的元件表面粗糙度信息。經(jīng)驗(yàn)證,針對(duì)不同粗糙程度的元件表面,所提方法均可準(zhǔn)確測(cè)量元件表面的粗糙度。 

【文章來(lái)源】：激光雜志. 2020,41(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

光纖傳感器的元件表面粗糙度測(cè)量原理

FIR結(jié)構(gòu)濾波器去噪的工作示意圖見圖2所示:圖2中，F(xiàn)IR濾波器的期望信號(hào)輸入端a(n)可理解為信號(hào)加噪聲干擾的原始輸入端，原始輸入端y(n)也屬于噪聲干擾端。通過(guò)橫向?yàn)V波器的參數(shù)變換輸出去除元件表面原始輪廓信號(hào)中的噪聲干擾，此時(shí)誤差輸出b(n)為元件表面原始輪廓信號(hào)中的有效信號(hào)。以此便可去除元件表面原始輪廓信號(hào)中的噪聲[11]。

實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇某類型機(jī)械加工齒輪，該齒輪由輪齒、齒槽、端面、法面等構(gòu)成，本文方法測(cè)量實(shí)驗(yàn)齒輪端面粗糙度時(shí)，光纖傳感器所測(cè)量的齒輪端面原始輪廓數(shù)據(jù)中存在有效輪廓信號(hào)與噪聲信號(hào)。實(shí)驗(yàn)使用理想正弦信號(hào)描述齒輪端面輪廓信號(hào)，使用高斯隨機(jī)噪聲描述噪聲信號(hào)，兩種信號(hào)之和即為遭到干擾的正弦信號(hào)(齒輪端面輪廓信號(hào))。測(cè)試本文方法測(cè)量齒輪端面粗糙度時(shí)的濾噪性能，設(shè)置本文方法采用的FIR濾波器階數(shù)是33，補(bǔ)償因子是0.047，測(cè)試結(jié)果如圖3所示:分析圖3可知，本文方法采用FIR濾波器，對(duì)實(shí)驗(yàn)齒輪端面輪廓信號(hào)中的高斯噪聲進(jìn)行去除后，獲取的信號(hào)幅值與理想正弦信號(hào)幅值幾乎接近，說(shuō)明本文方法達(dá)到了較好的濾噪效果。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3481245