回转件弯扭测量系统及其不确定度分析

李志凤, 赵登峰, 马国鹭, 曾国英, 卢展

李志凤, 赵登峰, 马国鹭, 曾国英, 卢展. 回转件弯扭测量系统及其不确定度分析[J]. 应用光学, 2015, 36(5): 778-783. DOI: 10.5768/JAO201536.0503003
引用本文: 李志凤, 赵登峰, 马国鹭, 曾国英, 卢展. 回转件弯扭测量系统及其不确定度分析[J]. 应用光学, 2015, 36(5): 778-783. DOI: 10.5768/JAO201536.0503003
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Li Zhi-feng, Zhao Deng-feng, Ma Guo-lu, Zeng Guo-ying, Lu Zhan. Bending and torsion measuring system of rotary parts and it’s uncertainty analysis[J]. Journal of Applied Optics, 2015, 36(5): 778-783. DOI: 10.5768/JAO201536.0503003
Citation: Li Zhi-feng, Zhao Deng-feng, Ma Guo-lu, Zeng Guo-ying, Lu Zhan. Bending and torsion measuring system of rotary parts and it’s uncertainty analysis[J]. Journal of Applied Optics, 2015, 36(5): 778-783. DOI: 10.5768/JAO201536.0503003
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回转件弯扭测量系统及其不确定度分析

  • 西南科技大学 制造科学与工程学院,四川 绵阳 621010

基金项目: 

国家自然科学基金资助（51375410）;四川省省部共建教育部重点实验室资助课题（13zxzk06）;四川省教育厅重点项目（15ZA0116）

详细信息
    作者简介:

    李志凤（1990-），女，四川广安人，硕士研究生，主要从事精密光学测量以及工程测试方面的研究。 Email：lizhifengswust@163.com

    通讯作者:

    赵登峰（1961-），男，教授，硕士生导师，主要从事机械振动与机构学的技术研究。 Email：1264879506@qq.com

  • 中图分类号: TN247

Bending and torsion measuring system of rotary parts and it’s uncertainty analysis

  • School of Mechanical Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,China

摘要

    摘要
  • 摘要: 为了准确诊测轴系振动特性，基于激光多普勒的频移原理，提出一种能同时测量旋转轴系弯曲振动、扭转振动和轴系旋转速度的方法。设计了能分离弯扭振动的多普勒外差干涉光路，结合光学差拍及参考光技术，构建了测量系统数学模型。对影响激光多普勒弯扭振动测量的主要因素进行了分析，讨论了各参量对测量结果的影响，并给出了相应的测量不确定度。在置信水平为95%时，瞬时转速的不确定为0.079 r/min,弯曲振动速度分量的不确定为0.001 4 mm/s，其精度能满足旋转状态下轴系振动的综合测量要求。
    Abstract: In order to accurately diagnose the shafting vibration characteristics,a method based on the principle of laser Doppler frequency shift was proposed to measure the rotation shaft bending vibration,torsional vibration and shaft rotation speed at the same time. Combining with the optical heterodyne technique and the reference light technology, the Doppler heterodyne interference light path was designed for separating the twist vibration,and the mathematical model of the measurement system was constructed.Moreover, the main factors were analyzed for affecting the laser Doppler bending torsional vibration measurement, the influence of various parameters on the measuring results were discussed and the corresponding measurement uncertainty was presented . In the confidence level of 95%, the uncertainty of the instantaneous speed is 0.079 r/min,and that of the bending vibration velocity component is 0.001 4 mm/s, which can meet the requirement of the rotating shaft vibration comprehensive measurement.
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