针对现有的刀头磨损检测方法检测难度大、无法实时监测的缺点,提出一种基于光纤布拉格光栅(FBG)阵列的刀具磨损检测新方法。在实验上搭建了多路光纤光栅磨损检测系统,通过对光纤光栅的定位和波分复用能力进行分析,得到了可应用于刀头磨损检测领域的嵌入式光学传感器,将4根栅区长度为3 mm的FBG阵列等间隔分立布置,并同时进行解调。利用该方法实现了对磨损长度的在线实时监测,磨损检测误差在0.23 mm以内。

利用相干或部分相干光被粗糙表面散射产生的散斑现象进行表面粗糙度测量是一类有应用前景的在线测量技术。研究了窄带连续谱光束被随机粗糙表面散射形成的远场散射光场的散斑延长效应和将其应用于表面粗糙度测量的可行性。理论和模拟研究表明: 随着观测点逐渐远离散射光场中心, 散斑延长率越来越大; 在相同的观测位置, 表面的粗糙度越小, 散斑延长率越大。构建以超辐射发光二极管(Superluminescent Diode,SLD)为光源的实验系统, 以散斑延长率衍生的光学粗糙度指标来衡量表面粗糙度, 对电火花加工的表面粗糙度对比样块进行粗糙度测量实验, 结果表明光学粗糙度指标随着被测表面粗糙度的增加而单调递减。比起一组分立波长的光源, 采用窄带连续谱光源的表面粗糙度测量系统有更大的测量范围。

在0.30 mol·L-1盐酸中, 铁(Ⅲ)显著催化过硫酸钾氧化甲基红的褪色反应, 据此建立了测定痕量铁(Ⅲ)的“Fe(Ⅲ)-盐酸-过硫酸钾-甲基红”新体系, 研究了该体系测定痕量铁(Ⅲ)的最佳条件, 考察了共存离子对测定的影响, 分析了测定反应的动力学参数及方程, 并利用动力学性质探讨了测定痕量铁(Ⅲ)的反应机理, 从而构建了一种测定痕量铁(Ⅲ)的新催化动力学光度法。 研究表明, 在最大吸收波长518 nm以及最佳测定条件下, 该体系中甲基红的浓度变化与铁(Ⅲ)含量呈以下良好线性关系: ln(A0/A)=1.334 1+0.001 0, 相关系数为0.999 1; 痕量铁(Ⅲ)发生一级反应, 该测定体系符合准一级反应特征且反应的表观活化能为69.88 kJ·mol-1; 反应机理的研究进一步证明了该体系中痕量铁(Ⅲ)起催化作用; 该痕量铁(Ⅲ)的测定方法操作简便, 所用试剂廉价易得, 目前还未见报道, 其灵敏度优于普通光度法, 检出限达0.005 mg·L-1。 该方法应用于实测水样和食品中痕量铁(Ⅲ), 相对标准偏差为1.18%～2.11%, 平均回收率为98.0%～104.0%。 该测定体系稳定, 结果满意。