一种荧光光纤温度解调模块物理结构的检测装置的制作方法

文档序号:27408495发布日期:2021-11-16 00:19阅读:141来源:国知局

1.本实用新型涉及光路结构检测技术领域,具体为一种荧光光纤温度解调模块物理结构的检测装置。


背景技术:

2.荧光光纤温度传感技术是基于光信号的温度感知技术,由于光信号的诸多优势,其应用范围越来越广,但温度解调模块对光路结构的要求很高,荧光光纤温度传感器是实现荧光光纤温度传感技术的设备,荧光光纤温度传感器由模块固定座、pcb板、光电耦合器、光源、反射镜片、半反半透镜、光纤、荧光物质组成。光路结构的精确性至关重要,直接影响整个测温系统。在与光器件对接技术成熟且状态可控的情况下,其本身结构件中光路机械加工的精确性,成了产品品质控制和一致性的关键因素。但在光结构器件的实际批量生产中,总会存在各种误差,很容易造成批量性的不合格品,耗费资源,而现有的光路结构检测方式有两种,一是做成成品后检测成品测温性能来反向排除光路结构是否合格,但做成成品后,若光路结构不合格,零部件不易拆卸,浪费资源,另一种便是用卡尺测量或机械工装检测,但此检测方式不够精确,测量误差大,涉及要检测的尺寸多,而且有些内部贴合镜片的平行面,以及内部的孔径现有技术无法检测以上两种检测方式都不直接,本发明采用激光检测的方式,根据光路通光原理来进行检测,检测方式直接。
3.因此需要一种荧光光纤温度解调模块物理结构的检测装置对上述问题做出改善。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种荧光光纤温度解调模块物理结构的检测装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
6.一种荧光光纤温度解调模块物理结构的检测装置,包括荧光光纤温度解调模块、检测装置,所述荧光光纤温度解调模块为荧光光纤温度传感器的荧光解调模块,所述荧光光纤温度解调模块上设有可拆卸式的检测装置,所述荧光光纤温度解调模块包括模块固定座、半反半透镜、反射镜片,所述模块固定座为内部镂空结构,所述模块固定座的顶部为安装荧光光纤温度传感器的pcb板的无顶盖结构,所述模块固定座内部分别设有45
°
斜面一、45
°
斜面二、光源孔、光电耦合器孔,所述45
°
斜面一与45
°
斜面二为平行结构,所述45
°
斜面一上贴合有半反半透镜,所述45
°
斜面二上贴合有反射镜片,所述半反半透镜与反射镜片为平行结构,所述45
°
斜面一中部设有光源孔,所述光源孔为荧光光纤温度传感器的光源安装及通行光源光线的通孔结构,所述光源孔位于45
°
斜面一的半反半透镜反射荧光光纤温度传感器光源光线的部位,所述45
°
斜面一与45
°
斜面二之间的侧壁上设有光电耦合器孔,所述光电耦合器孔为荧光光纤温度传感器的光电耦合器安装及通行光电耦合器接收光线的通孔结构,所述光源孔与光电耦合器孔为平行结构,所述模块固定座的外侧壁上设有光纤安装孔,所述光纤安装孔为荧光光纤温度传感器的光纤部件安装结构,所述光纤安装孔与
光源孔连通,所述检测装置包括激光器固定座、十字光标激光器,所述激光器固定座安装在荧光光纤温度解调模块上,所述激光器固定座设有至少一个朝向光源孔及/或光电耦合器孔的十字光标激光器固定通孔,所述十字光标激光器固定通孔内设有十字光标激光器,所述十字光标激光器的发射端朝向荧光光纤温度解调模块,所述十字光标激光器的发射端正对光源孔及/或光电耦合器孔。
7.进一步地,所述十字光标激光器数量为一个或两个,不同的十字光标激光器为激光颜色不同激光器。
8.进一步地,所述激光器固定座依据荧光光纤温度解调模块的安装pcb板无顶盖结构形状设计制作。
9.进一步地,所述半反半透镜和反射镜片均为与对应十字光标激光器的激光射线呈45度角的结构。
10.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
11.本实用新型中,通过设置的两种颜色的十字光标激光器,使用两个分别发出不同颜色的“+”字形激光,固定在特定固定座中,固定座安装在光路结构件上,且固定座与结构件两者的通光孔的孔完全重合,在光路结构件的出光孔装上小孔金属件,模拟光路对接原理(此目的是验证出光孔是否有偏差),在结构件内部贴好反射镜片和半透镜片,两个激光器通电即可检测光路。此种检测方式简单直接,可以高效率的精确检查光路结合好坏,并且对光结构件不造成损坏,使用完成后直接取下固定座即可。
附图说明
12.图1为本实用新型结构示意图;
13.图2为本实用新型的检测装置结构示意图;
14.图3为本实用新型图的模块固定座结构示意图一;
15.图4为本实用新型图的模块固定座结构示意图二;
16.图5为本实用新型的检测装置自检示意图;
17.图6为本实用新型的检测装置对荧光光纤温度解调模块检测示意图。
18.图中:1、荧光光纤温度解调模块;11、模块固定座;111、45
°
斜面一;112、45
°
斜面二;113、光源孔;114、光电耦合器孔;115、光纤安装孔;12、半反半透镜;13、反射镜片;2、检测装置;21、激光器固定座;211、十字光标激光器固定通孔;22、十字光标激光器;3、白纸。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚;完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1

6,本实用新型提供一种技术方案:
21.一种荧光光纤温度解调模块物理结构的检测装置,包括荧光光纤温度解调模块1、检测装置2,所述荧光光纤温度解调模块1为荧光光纤温度传感器的荧光解调模块,所述荧光光纤温度解调模块1上设有可拆卸式的检测装置2,所述荧光光纤温度解调模块1包括模
块固定座11、半反半透镜12、反射镜片13,所述模块固定座11为内部镂空结构,所述模块固定座11的顶部为安装荧光光纤温度传感器的pcb板的无顶盖结构,所述模块固定座11内部分别设有45
°
斜面一111、45
°
斜面二112、光源孔113、光电耦合器孔114,所述45
°
斜面一111与45
°
斜面二112为平行结构,所述45
°
斜面一111上贴合有半反半透镜12,所述45
°
斜面二112上贴合有反射镜片13,所述半反半透镜12与反射镜片13为平行结构,所述45
°
斜面一111中部设有光源孔113,所述光源孔113为荧光光纤温度传感器的光源安装及通行光源光线的通孔结构,所述光源孔113位于45
°
斜面一111的半反半透镜12反射荧光光纤温度传感器光源光线的部位,所述45
°
斜面一111与45
°
斜面二112之间的侧壁上设有光电耦合器孔114,所述光电耦合器孔114为荧光光纤温度传感器的光电耦合器安装及通行光电耦合器接收光线的通孔结构,所述光源孔113与光电耦合器孔114为平行结构,所述模块固定座11的外侧壁上设有光纤安装孔115,所述光纤安装孔115为荧光光纤温度传感器的光纤部件安装结构,所述光纤安装孔115与光源孔113连通,所述检测装置2包括激光器固定座21、十字光标激光器22,所述激光器固定座21安装在荧光光纤温度解调模块1上,所述激光器固定座21设有两个分别朝向光源孔113和光电耦合器孔114的十字光标激光器固定通孔211,所述十字光标激光器固定通孔211内均设有一个十字光标激光器22,所述十字光标激光器22的发射端均朝向荧光光纤温度解调模块1,所述激光器固定座21设有至少一个朝向光源孔113及/或光电耦合器孔114的十字光标激光器固定通孔211,所述十字光标激光器固定通孔211内设有十字光标激光器22,所述十字光标激光器22的发射端朝向荧光光纤温度解调模块1,所述十字光标激光器22的发射端正对光源孔113及/或光电耦合器孔114。
22.进一步地,所述十字光标激光器22数量为一个或两个,不同的十字光标激光器22为激光颜色不同激光器。
23.进一步地,所述激光器固定座21依据荧光光纤温度解调模块1的安装pcb板无顶盖结构形状设计制作。
24.进一步地,所述半反半透镜12和反射镜片13均为与对应十字光标激光器22的激光射线呈45度角的结构。
25.具体实施例:
26.示例前先简单描述一下荧光解调模块及荧光传感器的基本原理:
27.当光源发射的激励光经过半反半透镜12反射后,沿着光纤传递到光纤17末端荧光物质处,而荧光物质受激发光,发出的荧光再通过光纤返回到解调模块,此时荧光经过半反半透镜12后,再经反射镜片13反射至光电耦合器,光电耦合器将光信号转换成数字温度信号。
28.从原理可知,一些结构的尺寸非常关键,但实际中使用工具无法检测。如图3、图4所示,光源从光源孔113将激光输入,通过45
°
斜面一111的半反半透镜12,光从光纤安装孔115射出,光纤安装孔115接光纤,光纤通光部分非常小,一般直径小于1毫米,加工尺寸稍有误差则会对光路造成较大影响。
29.如果光源孔113与光纤安装孔115的相对位置有错位,则光源光轴与光纤安装孔115轴线不平行,如45
°
斜面一111的双向角度(45
°
面及相对于两孔轴线连接面的90
°
虚拟空间面)有误差,贴在45
°
斜面一111上的半反半透镜12反射的光轴与两孔轴线不平行,且是成倍放大。
30.如光电耦合器孔114与光纤安装孔115的相对位置有偏差,则通过光纤返回的荧光无法理想耦合入光电耦合器的有效工作范围,如果45
°
斜面二112的双向角度(45
°
面及相对于两孔轴线连接面的90
°
虚拟空间面)有误差,贴在45
°
斜面二112上的反射镜片13反射的光轴与两孔轴线不平行,且误差是成倍放大。
31.一次每个机械件需要检测的尺寸有:
32.光源孔113的直径、到固定座x边的距离、到固定座y边的距离;光电耦合器孔114的直径、到固定座x边的距离、到固定座y边的距离;光纤安装孔115的直径、到固定座x边的距离、到固定座z边的距离;45
°
斜面一111的45
°
角度、斜面到光纤安装孔面的距离、相对于两轴虚拟面90
°
的角度;45
°
斜面二112的45
°
角度、斜面到光纤安装孔面的距离、相对于两轴虚拟面90
°
的角度、45
°
斜面二112与45
°
斜面一111的距离;合计需要测量16个尺寸(含3个直径,4个角度及9个距离),尤其是两个斜面的角度和距离几乎无法测量。
33.实施方式分两部分:检测装置的安装、光路检测结构件组装检测;
34.第一步:激光器固定座的制作和激光器的安装;
35.本结构中,依据pcb板的形状设计制作一个激光器固定座,后检查激光器固定座两个光纤安装孔是否垂直,孔大小是否合格,与光路机构件配合,灯孔位置是否重合一致,确认无误后安装激光器,如图2所示:
36.选用两个颜色的十字光标激光器,分别装入激光器固定座的两个固定孔,固定方式可以使用:胶水、焊接、螺丝、卡扣以及其他永久固定方式。
37.第二步:安装完后检测装置的自我检测。
38.工装制作完成后,给两个激光器供电,工装下方平方一张白纸3,观察两个“+”字光标的形状,若“+”字形态有偏移,则是激光器在孔内位置不对,需要调整;若“+”形态完好无偏移且位置正确,则工装合格。如图5所示。
39.第三步:使用检测装置对荧光光纤温度解调模块检测。
40.按光模块的实际结构安装各光器件,并确保安装正确,后将本检测工装固定在光模块上并通电,在出光孔前端垂直放一张白纸3,后观察红绿两个“+”字形态,若“+”字形态有偏移,则是激光器在孔内位置不对,需要调整;若“+”形态完好无偏移且位置正确,则工装合格,如图6所示。
41.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化;修改;替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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