光纤传感技术和虚拟仪器在切削力测量技术中的应用.pdfVIP

第 29卷第 12期 煤 矿 机 械 V01．29No．12 2008年 12月 CoalMineMaehinel Dee．2008 光纤传感技术和虚拟仪器在切削力测量技术中的应用* 王青春 ，王 勇 (1．中国矿业大学 力学与建筑学院，北京 100083；2．华北科技学院基础部 ，北京 101601； 3．北京信诺光维科技发展有限公司，北京 100083) 摘 要：针对切削力测量的需要，介绍了一种基于虚拟仪器技术的光纤光栅 (FBG)传感测试 系统，设计出了光纤光栅传感器各项参数，简化了测试仪器结构，避免了温度对测量精度的影响。 在虚拟仪器平台上开发了测试数据处理和 自动化管理的程序，介绍了LabVIEW环境中建立切削力 测试 的方法 。 关键词：光纤光栅；虚拟仪器；切 削力测量 中图分类号：TGS01．3 文献标志码：B 文章编号：1003．0794(2008)12．0106．03 M easurementTechniqueofCuttingForcebyUsingFiberBragg GratingandVirtualInstrument WANGQin2一chun ，WAN GY伽Ig (1．CollegeofMechanicandCivilEngineer，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Beijing100083。China； 2．NoahChinahrstituteofSciencenadTechnoloyg，Beijing101601。China； 3．ShinewayTechnologies(China)，Inc．，Beijing100083。China) Abstract：Ameasurementsystemwaspresentedbasedonthefiberbragggrating(FBG)andvirtualinstrument， accordingtotherequirementofcuttingforcemeasurement．ThemeasurementmethodofcuttingforceinLab— VIEW environmentiSintroduced．TheparametersofFBG sensoraredesigned．thestructureoftheequipmentis simplifiedandhteaffectionoftemperature onmeasurementprecisioniSavoided．A dataprocessandautoman． ageprogram atedevelopedonvirtualinstrumentplaftorm． Keywords：fibergrating：virtual instrument；cuttingofrcemeasurement 1 基于光纤光栅和虚拟仪器的测试系统 A——FBG的栅距周期。 基于光纤光栅和虚拟仪器的测量系统结构如图 当光栅所受应变和其周 围温度发生变化时，会 l所示，光纤光栅传感网络分析仪是测量系统的核 导致其芯区的有效折射率 n 和栅距周期 以的变 心部分。 化，从而使布拉格波长 发生偏移。通过检测 的 偏移量，即可获得相应的应变和周围的温度大小，这 就使得FBG可以作为传感器。光纤布拉格光栅中