钢球表面缺陷检测用双波长同轴光纤传感器研究

发布时间：2024-05-12 14:17

　　滚动轴承作为机械设备中常用的重要基础零件应用非常广泛。作为球轴承的滚动体,钢球的质量对轴承的运动性能、精度及寿命均有重要影响。据统计显示,在引起轴承失效的因素中,由钢球表面缺陷而导致的失效比例在58.8%以上。由此可知,钢球表面质量是关乎轴承综合性能的关键因素。所以,严格控制钢球表面缺陷检测过程是提高成品钢球表面质量的关键环节。目前,国产钢球表面缺陷检测设备,在测量精度、检测效率、准确率等方面与国外设备相比有较大差距。本文通过对光学法检测钢球表面缺陷原理进行深入研究,旨在设计一种检测钢球表面缺陷的新型光纤传感器。根据钢球表面缺陷种类并结合机械行业钢球表面缺陷评定标准,对缺陷进行参数化分析,确定了使用位移和粗糙度两个特征参数进行缺陷的评定。对光学法检测缺陷特征参数的原理及可行性进行分析,并结合光纤传感器类型、用途和检测原理,确定使用反射式强度调制型光纤传感器模型。根据检测需要,提出并制定双波长同轴光纤传感器检测钢球表面位移和粗糙度特征参数的整体研究方案。分析光纤出射光强分布模型、接收光纤有效受光面积、传感器探头结构等影响光强调制特性的因素。选择了发射光纤光强为准高斯分布模型,确定光纤传感...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1近年来我国滚动轴承年产量变化图

济南大学硕士学位论文第一章绪论1.1研究背景及意义滚动轴承作为我国特定振兴的11类机械产品之一[1]，在《中国制造2025》[2]中“强基工程”又将高速高精密轴承列为重点发展项目。据统计我国各类轴承生产企业达160多家，年产轴承近200亿套，产销量居世界第三位，....

图1.2滚动轴承失效因素分析

钢球表面缺陷检测用双波长同轴光纤传感器研究动轴承失效的各种因素所占比例统计。由以上分析可知钢球表面质量对轴着关键性作用。如果表面有小斑点、划条、擦痕、凹坑等微小缺陷，都将运转和传动有干扰[8]，使其机械性能劣化，甚至会使机器出现故障或者引所以确保钢球表面完整性对提高其质量起到至关....

图1.3AVIKO系列钢球表面自动检测仪

在钢球自动化检测方面，前苏联、捷克、德国、美国、日本很早就已经对钢自动检测设备进行了研究[15]，技术发展比较成熟，也开发出了基于多种检测。其中捷克的SOMET公司[16]和KROBSCANNERSs.r.o公司[17,18]、日本大会社[19]、SNR公司和NS....

图1.5机器视觉检测设备

好球缺陷球图1.4涡流检测原理图工大学的杨东林等[32]结合图像处理和模式识别理论，将其应用到识别中，根据缺陷部位几何、纹理特征，建立了钢球表面质量自及分类依据。马芸艳[33]通过分析线阵CCD的特点，确定其在检同时分析钢球高亮度的反射面，测试并确定检测时所用的辅助光视....

本文编号：3971441