一种基于光纤光栅的微深孔测量方法

摘要

本发明公开了一种基于光纤光栅的微深孔测量方法，涉及可深入微小内腔体进行尺寸测量的领域，所述方法主要为通过光纤光栅反射谱中心波长的漂移量反映出触壁小球与待测微孔内壁的接触状况，再辅以控制电路、三坐标测量机来实现对待测微孔孔径的三维测量。本发明所提供的基于光纤光栅的微深孔测量方法具有损耗低、光谱特性好、无零点漂移问题和精度高重复性好的优点；扩大了测量范围；将空间中的接触情况转换为光学频谱的变化，克服了以往通过CCD光斑位移法在测量待测微孔时由于衍射损耗所造成的限制，不受光源功率波动、光纤微弯效应及耦合损耗等条件的影响；不对待测微深孔造成损伤，光纤探针的使用寿命长。

主权项

一种基于光纤光栅的微深孔测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)光源发出光束，所述光束经环行器的第一端口进入所述环行器；(2)所述光束经所述环形器的第二端口传输至光纤探针，射向光纤探针顶部的光纤光栅；(3)与光纤光栅反射谱中心波长相匹配的光波被反向回传，经所述环行器的第三端口导出，光谱检测装置接收与所述光纤光栅反射谱中心波长相匹配的光波；(4)所述光谱检测装置测得光纤光栅反射谱中心波长；(5)控制电路计算光纤光栅反射谱中心波长漂移量；(6)所述控制电路判断所述光纤光栅反射谱中心波长漂移量是否等于接触临界值，如果是，则触壁小球已经与待测微孔内壁接触，所述光纤光栅发生弯曲形变，反射谱中心波长改变，执行步骤(7)；如果否，所述控制电路继续监测所述光纤光栅反射谱中心波长漂移量；(7)所述控制电路产生光纤探针触壁信号，通过接口将所述光纤探针触壁信号传递给三坐标测量机的智能控制单元；(8)所述三坐标测量机的智能控制单元接收所述光纤探针触壁信号，实现对所述待测微孔的三维测量。