专利名称：高精度微位移非接触光纤检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高精度微位移非接触光纤检测装置，属于光电检测技术领域。
背景技术：
目前，在微位移的非接触测量中需要应用光纤传感器，而光纤传感器在检测过程中易受外界环境因素的影响，产生测量误差，从而使检测结果的稳定性、可靠性及检测精度降低。由于微位移检测属高精度测量，必须有效减少测量误差以确保检测精度。到目前为止，尚未有可实现误差自动补偿功能的非接触微位移光纤检测装置。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高精度微位移非接触光纤检测装置，光纤传感器采用一种一字形等间距排列三光纤探头结构，两路结构相同的接收光纤中一路为测量信号，一路为参考信号，反射面到光纤探头端面的距离最终通过两相邻接收光纤光强信号的比值来确定，能自动补偿光源不稳定、反射体反射率不同、光纤传播损耗和弯曲损耗等因素产生的误差对测量精度的影响，可实现微位移的高精度非接触测量。本实用新型的技术方案是高精度微位移非接触光纤检测装置，是由自动测量装置、数据处理装置、显示器、键盘输入装置组成。自动测量装置的入射光纤、出射光纤a、出射光纤b、步进电机a、步进电机b分别与数据处理装置的系统光源、信号接收及处理电路、步进电机a驱动与控制电路、步进电机b驱动与控制电路连接，数据处理装置的微处理器与显示器连接并通过接口电路与键盘输入装置连接。所述的自动测量装置是在导轨侧面的一端内固定有步进电机b，通过传动轮、传动带与另一端固定销轴上的传动轮传动连接， 滑块固定在传动带上并与导轨的滑道滑动连接，在滑块前端固定有固定架，后端通过固定在滑块里的步进电机a、传动螺杆与可调架可调节连接，在固定架和可调架的内孔通过固定管和固定轴连接入射光纤、出射光纤a、出射光纤b。所述的数据处理装置是系统光源、 信号接收及处理电路、步进电机a驱动与控制电路、步进电机b驱动与控制电路、存储器、 接口电路分别与微处理器连接。所述的入射光纤、出射光纤a、出射光纤b三光纤为一字形等间距排列结构。本实用新型的有益效果是在导轨侧面安装有由步进电机驱动的传动带，滑块固定在传动带上随传动带运动，安装在滑块上的整个传感器部分跟随传动带的运动对被测面进行扫描测量。光纤传感器采用一种等间距排列的三光纤探头结构，一路为发射光纤，另两路结构相同的接收光纤中一路为测量信号，一路为参考信号，反射面到光纤探头的距离最终通过两相邻接收光纤光强信号的比值来确定，通过微处理器处理，从而自动补偿光源强度不稳定、反射体反射率不同、光纤传播损耗和弯曲损耗等因素产生的误差，有效保证了检测结果的可靠性及精确度，可实现微位移的高精度非接触测量。本装置整体结构设计合理， 测量精度高，安全可靠，集光纤传感技术和智能控制技术于一身的新型传感测量技术，有一定的应用前景。
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以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进--步说明。[0007]图1是本实用新型高精度微位移非接触光纤检测装置方框结构示意图。[0008]图2是图1的自动测量装置结构示意图。[0009]图3是图2的左侧视结构示意图。[0010]图中标号[0011]1、导轨 2、滑块3、步进电机a4、步进电机b[0012]5、传动带 6、传动轮7、传动螺杆8、固定架[0013]9、可调架 10、固定轴11、入射光纤12、出射光纤a[0014]13、出射光纤b 14、固定管15、固定销轴。
具体实施方式
请参阅图1至图3，高精度微位移非接触光纤检测装置，是由自动测量装置、数据处理装置、显示器、键盘输入装置组成。自动测量装置的入射光纤11、出射光纤a 12、出射光纤b 13、步进电机a 3、步进电机b 4分别与数据处理装置的系统光源、信号接收及处理电路、步进电机a驱动与控制电路、步进电机b驱动与控制电路连接，数据处理装置的微处理器与显示器连接并通过接口电路与键盘输入装置连接。所述的自动测量装置是在导轨1 侧面的一端内固定有步进电机b 4，通过传动轮6、传动带5与另一端固定销轴15上的传动轮6传动连接，滑块2固定在传动带5上并与导轨1的滑道滑动连接，在滑块2前端固定有固定架8，后端通过固定在滑块2里的步进电机a 3、传动螺杆7与可调架9可调节连接，在固定架8和可调架9的内孔通过固定管14和固定轴10连接入射光纤11、出射光纤a 12、 出射光纤b 13。所述的数据处理装置是系统光源、信号接收及处理电路、步进电机a驱动与控制电路、步进电机b驱动与控制电路、存储器、接口电路分别与微处理器连接。所述的入射光纤11、出射光纤a 12、出射光纤b 13三光纤为一字形等间距排列结构。使用方法被测物如轧辊磨损程度等需要进行精密测量时，首先将被测物调好水平，再在其前面水平调好、放好自动测量装置，并与数据处理装置、显示器、键盘输入装置连接好，光纤探头与被测物距离控制在0. 25 2. 0毫米之间。打开数据处理装置开关，根据需要测量的具体情况通过键盘输入装置输入测量长度、角度和测量点数等，则自动测量装置将自动在确定范围内通过步进电机a 3调整好测量角度，然后通过步进电机a 4将自动在一定范围内测量出各点的具体数值并在显示器上显示。
权利要求1.一种高精度微位移非接触光纤检测装置，是由自动测量装置、数据处理装置、显示器、键盘输入装置组成，其特征在于自动测量装置的入射光纤(11)、出射光纤a (12)、出射光纤b (13)、步进电机a (3)、步进电机b (4)分别与数据处理装置的系统光源、信号接收及处理电路、步进电机a驱动与控制电路、步进电机b驱动与控制电路连接，数据处理装置的微处理器与显示器连接并通过接口电路与键盘输入装置连接。
2.根据权利要求1所述的高精度微位移非接触光纤检测装置，其特征在于所述的自动测量装置是在导轨(1)侧面的一端内固定有步进电机b( 4)，通过传动轮(6)、传动带(5) 与另一端固定销轴(15)上的传动轮(6)传动连接，滑块(2)固定在传动带(5)上并与导轨 (1)的滑道滑动连接，在滑块(2)前端固定有固定架(8)，后端通过固定在滑块(2)里的步进电机a (3)、传动螺杆(7)与可调架(9)可调节连接，在固定架(8)和可调架(9)的内孔通过固定管(14)和固定轴(10)连接入射光纤(11)、出射光纤a (12)、出射光纤b (13)。
3.根据权利要求1所述的高精度微位移非接触光纤检测装置，其特征在于所述的数据处理装置是系统光源、信号接收及处理电路、步进电机a驱动与控制电路、步进电机b驱动与控制电路、存储器、接口电路分别与微处理器连接。
4.根据权利要求1所述的高精度微位移非接触光纤检测装置，其特征在于所述的入射光纤(11)、出射光纤a (12)、出射光纤b (13)三光纤为一字形等间距排列结构。
专利摘要本实用新型公开了一种高精度微位移非接触光纤检测装置，是由自动测量装置、数据处理装置、显示器、键盘输入装置组成。自动测量装置的入射光纤、出射光纤ａ、出射光纤ｂ、步进电机ａ、步进电机b分别与数据处理装置的系统光源、信号接收及处理电路、步进电机ａ驱动与控制电路、步进电机ｂ驱动与控制电路连接，数据处理装置的微处理器与显示器连接并通过接口电路与键盘输入装置连接。光纤传感器采用一种等间距排列的三光纤探头结构，安装在滑块上的整个传感器部分跟随传动带的运动对被测面进行扫描测量，可实现微位移的高精度非接触测量。整体结构设计合理，测量精度高，安全可靠，是集光纤传感技术和智能控制技术于一身的新型测量装置。
文档编号G01B11/02GK202149757SQ20112028998
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者赵硕, 郭媛, 魏连锁 申请人:齐齐哈尔大学