[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

本發明提供了一種在線光纖缺陷快速檢測的方法，該方法以在線檢測為基礎，將待檢測光纖根據透光性分為可透光光纖和不透光光纖兩種類型，基于前向散射法測量可透光光纖的內部缺陷和外部缺陷，以及基于陰影測量法測量可透光光纖以及不透光光纖的外部缺陷；兩種缺陷檢測原理最后通過閾值法實現缺陷的檢測，并將兩種檢測原理的光路進行組合，實現一套系統兩種檢測光路。通過將CCD的數據分配給多線程進行處理，從而提高單個線程對數據處理時間的冗余，最終實現在線快速缺陷檢測。本方法將可透光光纖和不透光光纖的缺陷檢測光路進行組合，可以通過對少部分器件的改動，實現可透光光纖和不透光光纖的兩種缺陷檢測光路之間的切換，提高缺陷檢測系統的檢測效率。

技術領域

本發明屬于光學設計領域，涉及一種在線光纖缺陷快速檢測的方法。

背景技術

在某些類型的光纖生產或線包的纏繞中，如制導光纖線包的纏繞，為提高線包的生產效率，需要光纖的移動速度夠快，而當光纖處于快速移動的情況下時，對光纖的缺陷檢測就會因為光纖移動速度的加快，使得對光纖采樣的間隔增加，降低了采樣的精準度，增加缺陷漏檢的可能性。這造成了需要在光纖移動速度和缺陷檢測效率之間的取舍關系。同時，現有的檢測系統在能夠實現外部缺陷檢測的情況下難以實現內部缺陷的檢測，因此需要花費更多的物資去購買一套新的檢測系統。

發明內容

為了解決上述技術問題，本方法提出一種在線光纖缺陷快速檢測的方法，可以實現在同一套檢測系統內，通過少量器件的變動實現可透光和不透光這兩種類型光纖的在線缺陷檢測，通過閾值法和多線程處理的方法實現快速缺陷檢測。

本發明以在線檢測為基礎，將待檢測光纖根據透光性分為可透光光纖和不透光光纖兩種類型，再根據可透光光纖在線可檢測的內部缺陷和外部缺陷，以及不透光光纖在線可檢測的外部陷阱缺陷等，提出基于前向散射法測量可透光光纖的內部缺陷和外部缺陷，以及基于陰影測量法測量可透光光纖以及不透光光纖的外部缺陷的檢測方法。

對于可透光外部缺陷，既可以通過前向散射法，又可以通過陰影測量，兩種方法都可以實現可透光光纖的外部缺陷，本發明在測量可透光光纖的外部缺陷時，前向散射法對系統的測量精度要求相對更高，當系統精度不高時，可以用陰影測量法來實現可透光光纖的外部缺陷檢測，而且在光路設計中，陰影測量法可以實現雙方向的外部缺陷檢測。兩種缺陷檢測原理最后通過閾值法實現缺陷的檢測，并將兩種檢測原理的光路進行組合，實現一套系統兩種檢測光路。由于在對CCD回傳的數據處理時間上會對檢測速度產生很大的影響，通過將CCD的數據分配給多線程進行處理，從而提高單個線程對數據處理時間的冗余，最終實現在線快速缺陷檢測。本方法將可透光光纖和不透光光纖的缺陷檢測光路進行組合，可以通過對少部分器件的改動，實現可透光光纖和不透光光纖的兩種缺陷檢測光路之間的切換，通過多線程處理CCD回傳數據的方法，提高缺陷檢測系統的檢測效率，使得能夠實現在線快速缺陷檢測。

本發明的技術方案如下：一種在線光纖缺陷快速檢測的方法，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；