面向微珠逆反射目標的零差激光干涉測振關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間：2021-02-19 06:38
零差激光干涉測振技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中重要的振動檢測手段。近年來,在航空航天、超精密制造工程等領(lǐng)域迅猛發(fā)展的推動作用下,振動測量的位移準確度在向納米級、亞納米級方向邁進。具有逆反射效應(yīng)的微珠反射材料可以有效提高測量信號信噪比,然而測量光強度變化和激光散斑噪聲依然會引入幾納米甚至微米級的位移測量誤差,這是制約零差激光干涉測振儀準確度進一步提高的關(guān)鍵問題。本課題在深入分析傳統(tǒng)零差激光干涉測振儀探測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,建立基于微珠逆反射材料反射特性的測振干涉信號模型。分析了測量光強度和散斑噪聲對測振解調(diào)位移準確度的影響機理,進而提出了一種基于平衡分光策略的周期非線性誤差抑制方法、以及一種基于微鄰域掃描的散斑噪聲抑制方法,以期提高測振儀的準確度和穩(wěn)定性。具體研究內(nèi)容如下:為了明確微珠逆反射材料反射特性對零差激光干涉測振的誤差作用機理,結(jié)合激光干涉理論和偏振光傳輸原理,建立了基于微珠逆反射材料反射特性的零差激光測振干涉信號模型。分析表明,測量光強變化時,探測系統(tǒng)分光不對等會引入可變的周期非線性誤差,影響解調(diào)位移的準確度;散斑噪聲會對測量光幅值和相位共同調(diào)制,進而引起解調(diào)位移的失真。從而明確實現(xiàn)探測...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：115 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
SIOS公司零差激光干涉測振儀[50,51]
圖 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉測量系統(tǒng)[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]在歐洲的丹麥 Brüel & Kj r 公司多年來一直致力于聲學分的研發(fā)，被譽為聲學與振動學專家，該公司的 Ometron-83基于典型的零差四通道探測原理[53]，如圖 1-4 所示。該干 的穩(wěn)頻 He-Ne（波長 0.633 μm）激光光源，測振頻率范最大測量速度為 425 mm/s，但并未給出位移分辨力參數(shù)
圖 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉測量系統(tǒng)[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]同在歐洲的丹麥 Brüel & Kj r 公司多年來一直致力于聲學分析以及振備的研發(fā)，被譽為聲學與振動學專家，該公司的 Ometron-8329 型激光儀基于典型的零差四通道探測原理[53]，如圖 1-4 所示。該干涉儀使用 mW 的穩(wěn)頻 He-Ne（波長 0.633 μm）激光光源，測振頻率范圍為 0.1 HHz，最大測量速度為 425 mm/s，但并未給出位移分辨力參數(shù)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微振動對超精密撞點加工精度影響[J]. 張一博,劉強,顏志濤,周春強,姚建華. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(02)
[2]基于物體像的干涉條紋圖像中散斑噪聲的識別方法[J]. 楊鵬程,劉洋,朱新棟,胥光申,肖淵. 應(yīng)用光學. 2017(02)
[3]航空發(fā)動機振動測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王峰,費越,李珩. 航空維修與工程. 2016(12)
[4]航空發(fā)動機整機振動分析與控制[J]. 艾延廷,周海侖,孫丹,王志,張鳳玲,田晶. 沈陽航空航天大學學報. 2015(05)
[5]激光測振方法在振動試驗中的應(yīng)用[J]. 張蓮蓮. 科技傳播. 2013(23)
[6]零差激光干涉儀正交相位誤差的分析[J]. 胡紅波,于梅. 光電工程. 2012(12)
[7]激光測振在振動計量中的發(fā)展概況及作用[J]. 趙錦春. 計量與測試技術(shù). 2011(06)
[8]新型零差激光干涉儀振動測量系統(tǒng)[J]. 楊春平,康美苓,王豹亭,吳健,謝康. 光電子.激光. 2011(01)
[9]偏振激光干涉儀的非線性誤差實時校正方法[J]. 劉彬彬,苑勇貴,王新星,黃鋒振,楊軍,苑立波. 光學學報. 2010(09)
[10]超精密加工領(lǐng)域科學技術(shù)發(fā)展研究[J]. 袁巨龍,張飛虎,戴一帆,康仁科,楊輝,呂冰海. 機械工程學報. 2010(15)
博士論文
[1]基于空間分離的高速外差激光干涉測量若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 刁曉飛.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]地震、風激勵作用下高層建筑振動控制的研究[D]. 顏桂云.浙江大學 2005
碩士論文
[1]零差激光測振技術(shù)的研究[D]. 王豹亭.電子科技大學 2011
[2]基于正交信號的激光干涉測振系統(tǒng)研究[D]. 張波.安徽大學 2010
本文編號：3040747
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：115 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
SIOS公司零差激光干涉測振儀[50,51]
圖 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉測量系統(tǒng)[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]在歐洲的丹麥 Brüel & Kj r 公司多年來一直致力于聲學分的研發(fā)，被譽為聲學與振動學專家，該公司的 Ometron-83基于典型的零差四通道探測原理[53]，如圖 1-4 所示。該干 的穩(wěn)頻 He-Ne（波長 0.633 μm）激光光源，測振頻率范最大測量速度為 425 mm/s，但并未給出位移分辨力參數(shù)
圖 1-3 Renishaw XL-80 激光干涉測量系統(tǒng)[52]Fig. 1-3 Renishaw XL-80 Laser interferometer system[52]同在歐洲的丹麥 Brüel & Kj r 公司多年來一直致力于聲學分析以及振備的研發(fā)，被譽為聲學與振動學專家，該公司的 Ometron-8329 型激光儀基于典型的零差四通道探測原理[53]，如圖 1-4 所示。該干涉儀使用 mW 的穩(wěn)頻 He-Ne（波長 0.633 μm）激光光源，測振頻率范圍為 0.1 HHz，最大測量速度為 425 mm/s，但并未給出位移分辨力參數(shù)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]微振動對超精密撞點加工精度影響[J]. 張一博,劉強,顏志濤,周春強,姚建華. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(02)
[2]基于物體像的干涉條紋圖像中散斑噪聲的識別方法[J]. 楊鵬程,劉洋,朱新棟,胥光申,肖淵. 應(yīng)用光學. 2017(02)
[3]航空發(fā)動機振動測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王峰,費越,李珩. 航空維修與工程. 2016(12)
[4]航空發(fā)動機整機振動分析與控制[J]. 艾延廷,周海侖,孫丹,王志,張鳳玲,田晶. 沈陽航空航天大學學報. 2015(05)
[5]激光測振方法在振動試驗中的應(yīng)用[J]. 張蓮蓮. 科技傳播. 2013(23)
[6]零差激光干涉儀正交相位誤差的分析[J]. 胡紅波,于梅. 光電工程. 2012(12)
[7]激光測振在振動計量中的發(fā)展概況及作用[J]. 趙錦春. 計量與測試技術(shù). 2011(06)
[8]新型零差激光干涉儀振動測量系統(tǒng)[J]. 楊春平,康美苓,王豹亭,吳健,謝康. 光電子.激光. 2011(01)
[9]偏振激光干涉儀的非線性誤差實時校正方法[J]. 劉彬彬,苑勇貴,王新星,黃鋒振,楊軍,苑立波. 光學學報. 2010(09)
[10]超精密加工領(lǐng)域科學技術(shù)發(fā)展研究[J]. 袁巨龍,張飛虎,戴一帆,康仁科,楊輝,呂冰海. 機械工程學報. 2010(15)
博士論文
[1]基于空間分離的高速外差激光干涉測量若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 刁曉飛.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]地震、風激勵作用下高層建筑振動控制的研究[D]. 顏桂云.浙江大學 2005
碩士論文
[1]零差激光測振技術(shù)的研究[D]. 王豹亭.電子科技大學 2011
[2]基于正交信號的激光干涉測振系統(tǒng)研究[D]. 張波.安徽大學 2010
本文編號：3040747
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