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润滑膜厚测量的双色光干涉强度调制方法
第 35卷 第 3期 摩 擦 学 学 报 Vol35 No3
2015年5月 Tribology May,2015
DOI:10.16078/j.tribology.2015.03.006
润滑膜厚测量的双色光干涉强度调制方法
刘海超,郭 峰 ,赵国垒
(青岛理工大学 机械工程学院,山东 青岛 266033)
摘 要:提出一种红绿双色光干涉强度调制技术(DIIM)对球盘接触润滑油膜厚度进行测量.利用接触区外部干涉
图像中红、绿分量强度值之差得到调制信号,并由此得到对应特征点的条纹干涉级次,进而由干涉强度得到接触区
内任一点膜厚.运用多光束干涉理论对所提出的测量技术进行了原理分析,讨论了所用双色光的光波长、半峰全宽、
测量介质对测量结果的影响.最后,应用该技术分别对球盘接触的静态间隙和动态油膜厚度进行测量,结果与经典
理论有很好的一致性,证明了该技术的可行性.对试验所用的双色激光光源(红光653nm、绿光532nm),光学量程
可达4 m.由于光强衰减小且能避免干涉级次计数,该方法可高效测量润滑油膜厚度.
μ
关键词:双色光干涉;强度调制;多光束干涉;弹性流体动压润滑油膜;干涉级次
中图分类号:TH117.2 文献标志码:A 文章编号:1004-0595(2015)03-0282-06
ADichromaticInterferenceIntensityModulationApproach
toLubricatingFilmThicknessMeasurement
LIUHai-chao,GUOFeng,ZHAOGuo-lei
(SchoolofMechanicalEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033,China)
Abstract:Adichromatic(red-green)interferenceintensitymodulation(DIIM)approachisproposedforball-on-disk
lubricatingfilmmeasurement.Inthisapproach,amodulatedsignal,obtainedbyintensitysubtractionbetweentheredandthe
greencomponentsintheinterferenceoutsidethecontactarea,wasusedtoinferthefringeorderofcharacteristiclocations.
Thereafterthefilmthicknessofotherlocationscanbedeterminedbytheintensity.Thisapproachwasanalyzedwithmulti-
beaminterference,andtheinfluencesofwavelengths,FWHMofthelightsourceandthelubricants'refractiveindiceswere
discussed.Tovalidatethefeasibilityofthisapproach,thestaticcontactgapanddynamicfilmthicknessbetweenasteelball
andaglassdiscweremeasured,andtheresultswerewellcorrelatedwith
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