基于光纤布拉格光栅阵列的刀头磨损实时在线检测

蒋磊; 张学智; 王进; 樊晓军; 李雨晴; 褚悦; 徐棒田; 刘铁根

doi:doi:10.3788/AOS201939.1206003

光学学报, 2019, 39 (12): 1206003, 网络出版: 2019-12-06

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Real-Time Online Detection of Cutter Wear Based on Fiber Bragg Grating Array

蒋磊 ^1,2张学智 ^1,2王进 ^1,2樊晓军 ^1,2李雨晴 ^1,2褚悦 ^1,2徐棒田 ^1,2刘铁根 ^1,2,*

作者单位

¹ 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072

² 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072

图 & 表

图 1. 多路刀头磨损检测传感系统

Fig. 1. Multi-channel cutter wear detection sensing system

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图 2. 反射率理论仿真。(a)不同耦合系数下的峰值反射率曲线;(b)k=0.35 mm^-1时不同栅区长度的反射光谱

Fig. 2. Theoretical simulation of reflectivity. (a) Peak reflectivity curves under different coupling coefficients; (b) reflectance spectra under different grating lengths when k=0.35 mm^-1

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图 3. 磨损检测原理图

Fig. 3. Principle diagram of wear detection

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图 4. 磨损传感器封装示意图

Fig. 4. Diagram of packaging of wear sensor

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图 5. 磨损数据图。(a)解调磨损量曲线图;(b)误差分析曲线图

Fig. 5. Wear data diagrams. (a) Demodulation of wear curve; (b) error analysis curve

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表 1SFBGA参数表

Table1. Parameters for SFBGA

SFBGA number	Center wavelength /nm
G₁(#1,#5,#9)	1565.0,1559.0,1553.0
G₂(#2,#6,#10)	1563.5,1557.5,1551.5
G₃(#3,#7,#11)	1562.0,1556.0,1550.0
G₄(#4,#8,#12)	1560.5,1554.5,1548.5

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蒋磊, 张学智, 王进, 樊晓军, 李雨晴, 褚悦, 徐棒田, 刘铁根. 基于光纤布拉格光栅阵列的刀头磨损实时在线检测[J]. 光学学报, 2019, 39(12): 1206003. Lei Jiang, Xuezhi Zhang, Jin Wang, Xiaojun Fan, Yuqing Li, Yue Chu, Bangtian Xu, Tiegen Liu. Real-Time Online Detection of Cutter Wear Based on Fiber Bragg Grating Array[J]. Acta Optica Sinica, 2019, 39(12): 1206003.

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图 1. 多路刀头磨损检测传感系统

Fig. 1. Multi-channel cutter wear detection sensing system

图 2. 反射率理论仿真。(a)不同耦合系数下的峰值反射率曲线;(b)k=0.35 mm^-1时不同栅区长度的反射光谱

Fig. 2. Theoretical simulation of reflectivity. (a) Peak reflectivity curves under different coupling coefficients; (b) reflectance spectra under different grating lengths when k=0.35 mm^-1

图 3. 磨损检测原理图

Fig. 3. Principle diagram of wear detection

图 4. 磨损传感器封装示意图

Fig. 4. Diagram of packaging of wear sensor

图 5. 磨损数据图。(a)解调磨损量曲线图;(b)误差分析曲线图

Fig. 5. Wear data diagrams. (a) Demodulation of wear curve; (b) error analysis curve

表 1SFBGA参数表

Table1. Parameters for SFBGA

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图 1. 多路刀头磨损检测传感系统

Fig. 1. Multi-channel cutter wear detection sensing system

图 2. 反射率理论仿真。(a)不同耦合系数下的峰值反射率曲线;(b)k=0.35 mm-1时不同栅区长度的反射光谱

Fig. 2. Theoretical simulation of reflectivity. (a) Peak reflectivity curves under different coupling coefficients; (b) reflectance spectra under different grating lengths when k=0.35 mm-1

图 3. 磨损检测原理图

Fig. 3. Principle diagram of wear detection

图 4. 磨损传感器封装示意图

Fig. 4. Diagram of packaging of wear sensor

图 5. 磨损数据图。(a)解调磨损量曲线图;(b)误差分析曲线图

Fig. 5. Wear data diagrams. (a) Demodulation of wear curve; (b) error analysis curve

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