多通道光纤结冰传感器的制作方法

本实用新型属于光电传感器，主要涉及一种使用多通道光纤束检测物体表面结冰状况的检测传感器。

背景技术：

目前，根据检测机理可将结冰检测传感器分为光学式、机械式和电学式等。所述电学式结冰传感器是根据冰、空气和水电学性质的不同来检测结冰，因此该类型传感器不适合检测开放空间的迎风面结冰检测。机械式结冰传感器是根据冰的特性检测结冰，其中典型的机械式结冰传感器是基于压电效应的平膜式结冰传感器，该器适用于水平放置，检测垂直方向的结冰厚度。光学式结冰传感器是基于光纤的反射及散射式光强调制型光纤传感器，检测使用时存在容易受自然光干扰、且批量制做时一致性较差的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计一种多通道光纤结冰传感器，达到检测精度高、抗干扰能力强的目的。

本实用新型的基本设计是：在器壳体腔内依次配置发射光纤束、第一接收光纤束、第二接收光纤束和第三接收光纤束，所述发射光纤束与第一、二、三接收光纤束的上端部在器壳体顶端壁上构成矩形合成光纤束，在所述器壳体顶端壁上、位于矩形合成光纤束外侧部位处配装矩形合成光纤束保护套，在所述器壳体底部上安装光纤束保护底板，所述发射光纤束和第一、二、三接收光纤束的下侧部依次定位插装在光纤束保护底板上，在所述发射光纤束和第一、二、三接收光纤束下端部依次分别安装发光器件、第一信号检测电路、第二信号检测电路和第三信号检测电路；所述矩形合成光纤束中的发射光纤束与第一接收光纤束的光纤丝按照矩形等分交叉方式排列，第二接收光纤束和第三接收光纤束的光纤丝分别呈矩形排列，至此构成多通道光纤结冰传感器。

本实用新型基于光在光纤束全反射原理，通过多通道光纤束检测结构，配合抗干扰光电转换的信号检测电路，实现了物体表面结冰高精度检测，有效去除外界干扰，明显提高抗干扰能力，具有结构合理、作业性能好、使用可靠、适用能力强、批量一致性好的特点。

附图说明

图1是多通道光纤结冰传感器总体结构示意图；

图2是图1中A-A剖面图；

图3是第一、二、三信号检测电路原理图。

图中件号说明：

1、结冰层、2、物体、3、器壳体、4、光纤束保护底板、5、发射光纤束、6、发光器件、7、第一信号检测电路、8、第二信号检测电路、9、第三信号检测电路、10、第二接收光纤束、11、第三接收光纤束、12、第一接收光纤束、13、矩形合成光纤束保护套、14、矩形合成光纤束、15、光电二极管、16、光电三极管、17、选频电路、18、放大器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型最佳实施方案进行详细描述。一种多通道光纤结冰传感器，在器壳体3腔内依次配置发射光纤束5、第一接收光纤束12、第二接收光纤束10和第三接收光纤束11，所述发射光纤束5与第一、二、三接收光纤束12、10、11的上端部在器壳体3顶端壁上构成矩形合成光纤束14，在所述器壳体3顶端壁上、位于矩形合成光纤束14外侧部位处配装矩形合成光纤束保护套13，在所述器壳体3底部上安装光纤束保护底板4，所述发射光纤束5和第一、二、三接收光纤束12、10、11的下侧部依次定位插装在光纤束保护底板4上，在所述发射光纤束5和第一、二、三接收光纤束12、10、11下端部依次分别安装发光器件6、第一信号检测电路7、第二信号检测电路8和第三信号检测电路9；所述矩形合成光纤束14中的发射光纤束5与第一接收光纤束12的光纤丝按照矩形等分交叉方式排列，第二接收光纤束10和第三接收光纤束11的光纤丝分别呈矩形排列。所述第一、二、三信号检测电路7、8、9分别由光电二极管15、光电三极管16、选频电路17和放大器18串接构成。

检测使用时，发光器件6发射红外光，第一、二、三信号检测电路7、8、9内的光电二极管15接收反射光和折射光。当物体2表面无结冰时，发光器件6发射的红外光通过发射光纤束5、矩形合成光纤束14直接进入空气中，第一、二、三接收光纤束12、10、11接收不到任何红外光；当物体2表面上有结冰层1时，发光器件6发射的红外光部份在结冰层1中发生散射和反射，散射光和反射光通过矩形合成光纤束14进入第一、二、三接收光纤束12、10、11中，第一、二、三信号检测电路7、8、9中的光电二极管15分别将接收光纤束中的光能量转换成电信号，并经电路进行处理，最终得到可用的结冰电信号。所有光纤束通过与矩形合成光纤束保护套14、光纤束保护底板4的安装配合，保证了传感器的制做质量和使用可靠性、安全性。