使用超小型光纤探头的喷射喷嘴干涉测量技术

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"Interferometric measurement of injection nozzles using ultra-small fiber-optical probes" 这篇科研文章探讨了在精密测量领域中的一个技术挑战:如何对直径小于500微米的孔洞进行高精度测量。传统的生产计量技术无法满足这种微小尺寸的检测需求。为解决这一问题,作者介绍了一种直径仅为80微米的微型光纤探针。这种探针采用了低相干干涉测量技术,这是一种非接触式的高精度测量方法,特别适用于微小孔洞形状偏差的检测。 低相干干涉测量是光学计量中的一种关键技术,它利用光的干涉现象来测量物体表面的微小形变或距离变化。通过将一束短相干长度的光源(例如激光)分成两路,一路经过被测物体,另一路作为参考,两束光在探测器上重新会合并形成干涉图案。根据干涉图案的变化,可以精确地计算出物体表面的微小形变,从而实现高精度的尺寸测量。 在文章中,这种微型光纤探针被应用于注射喷嘴的质量检验。注射喷嘴是汽车、航空航天和精密制造行业中不可或缺的组件,其几何精度直接影响到产品的性能和寿命。由于喷嘴内部的孔径非常小,传统的测量工具难以触及,因此这种光纤传感器的应用具有重大意义。实验结果显示,该光纤传感器能够成功地对喷嘴内部的孔洞形状进行精确测量,证明了其在高精度零件质量检测方面的潜力。 此外,文章提及的"圆度"和"光纤光学"是两个关键标签。圆度是指孔洞或表面的几何形状接近理想圆形的程度,对于注射喷嘴这类要求严格几何精度的部件来说至关重要。而"光纤光学"则强调了探针的核心技术,即利用光纤传输和处理光信号的能力,实现微小空间内的光学测量。 这篇研究展示了超小型光纤探针在微尺度测量中的优势,尤其是在检测直径小于500微米的孔洞如注射喷嘴时,能提供前所未有的精度和可操作性。这不仅有助于提升产品质量,也为未来微纳米制造领域的计量技术发展提供了新的可能性。