[發明專利]一種在線光纖缺陷快速檢測的方法

有效

• 申請號: 202111083042.2
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113916777B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 張春熹;劉楊;賓學恒
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/88;G01N21/952;G01N21/958
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨;鄧治平

1.一種在線光纖缺陷快速檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、根據設計需求選擇激光器，選擇透鏡，根據檢測速度要求選擇第一線陣CCD，以及兩個平面反射鏡和一個分光棱鏡；

步驟B、確定待檢測光纖的透光性以及缺陷檢測類型；

步驟C、根據步驟B所確定的光纖透光性和缺陷檢測類型，當待檢測光纖為不透光光纖時，對應的缺陷檢測類型為外部缺陷，采用陰影測量法進行測量；

當待檢測為透光光纖，確定檢測類型為外部缺陷及內部缺陷，其中對于外部缺陷的線徑缺陷采用陰影測量法，內部缺陷采用前向散射法；

所述陰影測量法是將激光器、第一凸透鏡、第二凸透鏡、第三凸透鏡以及第一線陣CCD的位置依次放置，一字排開，待檢測光纖置于第一凸透鏡與第二凸透鏡中間位置，組成第一光路，在第一凸透鏡后放置分光棱鏡，分出的光束經平面反射鏡反射后照射光纖，經凹透鏡照射第二線陣CCD，組成第二光路，兩CCD受光面中心均與光軸重合；

所述前向散射法是將激光器、第一凸透鏡、第二凸透鏡、第三凸透鏡以及第一線陣CCD的位置一字排開，第一線陣CCD受光面中心與光軸重合，待檢測光纖置于第一凸透鏡與第二凸透鏡中間，并緊靠第二凸透鏡，組成第一光路，在第二凸透鏡后放置分光棱鏡，分出的光束照射第二線陣CCD的受光面的端點，組成第二光路；

步驟D、根據步驟B所確定的光纖透光性和缺陷檢測類型利用處理程序對第一線陣CCD回傳數據進行處理，計算處理程序在單線程下處理一次CCD回傳數據所需花費的時間，再根據檢測速度要求，調整多線程數量處理CCD回傳數據；

步驟E、按照步驟C中相關器件的放置，根據設計需求及CCD性能，調整器件位置，使得CCD能夠接收足夠進行分辨的光強，以此達到對缺陷檢測足夠的分辨率；

步驟F、根據步驟C-E中對檢測系統的設計，將檢測系統啟動一段時間達到穩定后，測量得到誤差允許范圍內的標準光纖在檢測系統中的結果，該結果是一個范圍，并將此作為參考，通過飛線輪帶動待檢測光纖移動，測量得到的結果，通過閾值法比較待光纖檢測結果是否在參考結果允許的范圍內，判斷是否存在光纖缺陷。

2.根據權利要求1所述的在線光纖缺陷快速檢測的方法，其特征在于：所述步驟A中，所述激光器，包括一字線激光器，或點激光器通過擴束鏡擴束，形成面光源；

所述透鏡，采用第一凸透鏡將光源轉為平行面光源；

在經第二凸透鏡的后光路選擇一個第三凸透鏡，增加CCD上的陰影區域的寬度；根據檢測速度要求選擇第一線陣CCD，根據檢測速度計算系統處理完成一次數據測量所需的時間，考慮一定的冗余時間作為選擇CCD時的積分時間，以及兩個平面反射鏡實現陰影測量法中從兩個方向照射光纖和一個分光棱鏡將光路一分為二。

3.根據權利要求1所述的在線光纖缺陷快速檢測的方法，其特征在于：所述步驟B中，根據待檢測光纖的透光性，確定光纖是否可透光，由于是在線檢測，對于可透光光纖檢測內部缺陷和外部缺陷；而對于不透光光纖，在線情況下，僅檢測包括線徑缺陷在內的外部缺陷。

4.根據權利要求1所述的在線光纖缺陷快速檢測的方法，其特征在于：所述步驟C中，

對于可透光光纖，采用陰影測量法來實現可透光光纖的線徑缺陷檢測，光纖內部的缺陷通過前向散射法實現檢測；

對于不透光光纖，采用雙方向檢測的方法檢測線徑缺陷，兩條光路均按照陰影測量法搭建。