[發(fā)明專利]基于光纖束的熱端部件多通道探頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310167608.2
• 申請(qǐng)日: 2023-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN116465526A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱菁;王灝;杜昆;謝芝明;黃惠杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01L1/24
• 分類號(hào): G01L1/24;G01K11/32
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于光纖束的熱端部件多通道探頭，包括探頭鏡筒，其特征在于，該探頭鏡筒的一端筒壁上設(shè)有通光孔，另一端筒壁上依次設(shè)有第一光窗、第二光窗和第三光窗，所述第一光窗與近紅外石英光纖的一端相連，該近紅外石英光纖的另一端經(jīng)第一后組鏡頭與溫度探測(cè)器相連，所述第二光窗與第一光纖傳像束的一端相連，該第一光纖傳像束的另一端經(jīng)第二后組鏡頭與第一應(yīng)力探測(cè)器相連，所述第三光窗與第二光纖傳像束的一端相連，該第二光纖傳像束的另一端經(jīng)第三后組鏡頭與第二應(yīng)力探測(cè)器相連；在所述探頭鏡筒內(nèi)依次放置有反射鏡、前組鏡頭、第一二向色鏡和第二二向色鏡；

待測(cè)區(qū)域反射光經(jīng)所述通光孔入射至所述的探頭鏡筒內(nèi)部，依次經(jīng)所述反射鏡、分束鏡、前組鏡頭和第一二向色鏡分為第一反射光和第一透射光，所述第一反射光經(jīng)所述第一光窗、近紅外石英光纖和第一后組鏡頭后，由所述溫度探測(cè)器接收，所述第一透射光經(jīng)第二二向色鏡分為第二反射光和第二透射光，所述第二反射光經(jīng)所述第二光窗、第一光纖傳像束和第二后組鏡頭后，由所述第一應(yīng)力探測(cè)器接收，所述第二透射光經(jīng)所述第三光窗、第二光纖傳像束和第三后組鏡頭后，由所述第二應(yīng)力探測(cè)器接收。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖束的熱端部件多通道探頭，其特征在于，在所述探頭鏡筒的筒壁外側(cè)設(shè)有安裝法蘭盤，用于與待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的機(jī)匣固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光纖束的熱端部件多通道探頭，其特征在于，在所述探頭鏡筒的筒壁外側(cè)前端還設(shè)有耐高溫防護(hù)罩，用于降低探頭鏡筒的溫度，保證前組鏡頭能夠正常工作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖束的熱端部件多通道探頭，其特征在于，所述第一光纖傳像束和第二光纖傳像束是大量光纖按照一定的規(guī)律和順序排列而成的集成光學(xué)元件，數(shù)值孔徑為0.22，纖芯直徑為8mm,可實(shí)現(xiàn)光能在二維空間的傳輸和變換。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖束的熱端部件多通道探頭，其特征在于，所述前組鏡頭由至少四塊球面透鏡構(gòu)成，物方數(shù)值孔徑為0.05，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)工作距離為20-100mm范圍內(nèi)的被測(cè)物清晰成像。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖束的熱端部件多通道探頭，其特征在于，所述近紅外石英光纖的芯徑為1mm，用于800-2500nm波段光的傳輸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖束的熱端部件多通道探頭，其特征在于，所述第一后組鏡頭由至少三塊球面透鏡構(gòu)成，可以收集1200-1500nm的光波波段，用于溫度的測(cè)量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖束的熱端部件多通道探頭，其特征在于，所述第二后組鏡頭至少由三塊球面透鏡加一塊非球面透鏡構(gòu)成，物方數(shù)值孔徑為0.26，可以收集420-480nm的波段，用于應(yīng)力的測(cè)量；所述第三后組鏡頭由至少三塊球面透鏡加一塊非球面透鏡構(gòu)成，可以收集520-560nm的波段，物方數(shù)值孔徑為0.45，用于應(yīng)力的測(cè)量；所述第二后組鏡頭和第三后組鏡頭的數(shù)值孔徑均大于光纖束的數(shù)值孔徑。