[發明專利]一種通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置及方法

在審

• 申請號: 201811565812.5
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109596070A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 謝思瑩;郭保民;劉洋;解運浩;席夢佳;付程坤;付濟邦;索玉昌;趙春暉;秦琴
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01C9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置，其特征在于：包括一反射式光纖束傾角標示傳感器(1)和一內置反射鏡面(21)的反射鏡筒(2)；

所述的反射式光纖束傾角標示傳感器(1)包括一支光源光纖(15)和多支接收光纖(16)，多支接收光纖(16)呈圓周式分布在光源光纖(15)外圍，用于接收光源光纖(15)發射出的光斑照射到反射鏡面后，又反射回接收光纖(16)端面的光信號；

所述的反射鏡筒(2)為反射式光纖束傾角標示傳感器(1)提供反射面媒介，反射鏡面(21)活動設置在反射鏡筒(2)內，且反射鏡面(21)能夠平行于反射鏡筒(2)底面的待測物表面(3)滑動。

2.根據權利要求1所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置，其特征在于：所述的反射鏡筒(2)為圓柱形筒，反射鏡筒(2)內有滑動軌道(22)和調節導軌(23)；所述的反射鏡面(21)設置有滑動卡扣(24)和滑動軌道嵌口(25)；滑動軌道嵌口(25)與滑動軌道(22)配合連接，滑動卡扣(24)與調節導軌(23)連接。

3.根據權利要求2所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置，其特征在于：所述的調節導軌(23)的旁邊標注有刻度。

4.根據權利要求1所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置，其特征在于：所述的反射式光纖束傾角標示傳感器(1)置于封裝殼(12)內，光源光纖(15)和接收光纖(16)組成光纖束的端面(11)置于探頭封裝殼(12)一側用來發射和接收光信號，光源光纖(15)和接收光纖(16)的另一端均穿出封裝殼(12)另一側。

5.根據權利要求4所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置，其特征在于：所述的反射式光纖束傾角標示傳感器(1)的端面(11)設置有透光板(13)，透光板(13)上多支接收光纖(16)中點對應位置上刻有角度指示標(14)，用以區分接收光纖(16)的傾角方向。

6.根據權利要求5所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置，其特征在于：所述的反射鏡筒(2)半徑為大于透光板(13)的半徑。

7.根據權利要求1至6任意一項所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置，其特征在于：還包括光源(4)、驅動電路(5)、光電信號調理電路(7)和上位機(6)，光電信號調理電路(7)包括光電轉換模塊(8)和濾波放大模塊(9)；

所述的光源光纖(15)接至后端的光源(4)；接收光纖(16)捆綁組成的測向光纖束接至后端的光電信號調理電路(7)；光電信號調理電路(7)中的光電轉換模塊(8)進行光電轉換與濾波放大模塊(9)進連接，濾波放大模塊(9)與上位機(6)進連接。

8.權利要求7所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置的校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

所述的反射式光纖束傾角標示傳感器(1)由驅動電路(5)輸出驅動電壓至光源(4)，光源(4)發出光信號至光源光纖(15)，并由光源光纖(15)發射出光斑至反射鏡面(21)，反射回的(6)路光信號由接收光纖(16)接收，送至光電調理電路(7)中的光電轉換模塊(8)進行光電轉換，并由濾波放大模塊(9)進行濾波放大，后傳送至上位機(6)進行分析。

9.根據權利要求8所述的通用面式非接觸傳感器的光學平行校準裝置的校準方法，其特征在于，還包括反射式光纖束傾角標示傳感器(1)位置調節步驟：

若多支接收光纖(16)的信號通道的光電轉換電壓相同，則端面(11)與待測物體(3)表面嚴格平行，若非，則由采集的強度調制式反射光纖束輸出特性，檢測多支接收光纖(16)的信號中最小信號方向，則為原傳感器安裝端面(11)偏離待測物表面最大的方向，則該方向安裝表面朝向待測物表面(3)位置下移。