CN102175617A - 一种光强可控光纤耦合光声检测探头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光强可控光纤耦合光声检测探头，包括探头本体，在探头本体内设有耦合光纤，所述探头本体内还设置有声敏元件，所述声敏元件通过导线与外部的信号调整电路连接，所述声敏元件的中部开设有光束射出孔，所述耦合光纤的光束穿过光束射出孔，所述探头本体的内侧壁设置有光强调整机构；本发明可在待测目标上的任意点进行检测，无需调整光路，通过光强调整机构控制耦合光纤的发射光强来满足不同性质的待测目标的检测需求，即实现光强可控，减少光脉冲对待测物体的影响，提高系统安全性，简化检测系统设计、使用灵活方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及光声检测技术，特别涉及一种光强可控光纤耦合光声检测探头。
背景技术
检测技术能反映各部门、行业、地区甚至国家整体的技术水平，能带来明显的经济效益和社会效益。随着质量监控以及医疗保健等的要求越来越严格，对检测技术也提出了更高的要求。为了满足工业生产以及医疗保健等的需求，需要采用多种检测手段进行测试与诊断，光声检测作为一种新兴的检测技术在工业检测与医疗诊断领域得到了广泛的应用。
光声检测技术采用光脉冲作为激励信号源，光脉冲在待测体内激发出的声信号由声敏材料接收，通过对接收的声信号进行分析和处理实现待测体的检测与诊断。目前，光脉冲通路主要通过透镜、棱镜等光学设备进行路径转换与检测点定位，再由声敏材料接收；或者将光源的输出光脉冲通过光纤导出后定位到待测物体上，由声敏材料接收，这样光路与声路信号是分开，体积比较大，应用起来不方便；不同的待测物体对发射到其上面的光强具有不同的承受能力，同样的光强，对某些待测物体可能会损坏其表面，甚至对整体造成伤害，而对另外一些待测物体，还不能产生能测量到的检测信号，因此不同性质的待测物体需要有不同的检测光强。
发明内容
为克服现有技术存在的缺点和不足，本发明专利旨在提供一种光强可控光纤耦合光声检测探头，与现有技术相比，体积小、应用方便，同时解决了现有探头的光强不可控的技术问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种光强可控光纤耦合光声检测探头，包括探头本体，在探头本体内设有耦合光纤，所述探头本体内还设置有声敏元件，所述声敏元件通过导线与外部的信号调整电路连接，所述声敏元件的中部开设有光束射出孔，所述耦合光纤的光束穿过光束射出孔，所述探头本体的内侧壁设置有光强调整机构。
所述光强调整机构包括齿轮、导向轨、滑轨，所述齿轮通过轴与导向轨铰接，所述滑轨与导向轨滑动连接，所述滑轨上设置有齿条，所述齿轮圆周的齿牙与齿条相啮合，所述耦合光纤的端部固定在滑轨上，所述导向轨的一侧与探头本体的内侧壁固定连接。
所述探头本体的侧壁上开设有调节口，所述齿轮的齿牙伸出调节口。
所述光束射出孔安装有光纤导管，所述耦合光纤的端头置于光纤导管内。
所述声敏元件为压电陶瓷材料或者压电复合材料制成。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：
本发明具有可以在待测目标上的任意点进行检测，而不需要调整光路，通过调节设置在探头本体上的齿轮，带动滑轨上的光纤端头，通过光纤端头在光纤导管内往复移动，改变了光纤的光束射出点与待测目标之间的距离，由于光纤射出的光束具有一定的扩散角，因此，改变光束射出点与待测目标之间的距离，即改变了光束照射到待测目标上的单位面积。结合本发明来说，光束射出点与待测目标之间的距离越远，光束在待测目标上的单位面积就越大，相应的待测目标上的光强减少，反之光强增大；通过控制耦合光纤的发射光强来满足不同性质的待测目标的检测需求，即实现光强可控，减少光脉冲对待测物体的影响，提高系统安全性，简化检测系统设计、使用灵活方便的优点。
本发明具有可以在待测目标上的任意点进行检测，而不需要调整光路。
本发明实现了光声检测的光发射信号与声接收信号于一体，应用范围广、稳定性高、体积小、结构简单，以及使用灵活方便的特点，可以广泛应用于无损检测以及医疗诊断等可以采用光声检测的各个领域。
附图说明
图1是本发明光强可控光纤耦合光声检测探头的透视结构示意图。
图2是本发明光强可控光纤耦合光声检测探头的端部侧视结构示意图。
图3是本发明发明光纤耦合光声检测探头实现光强可控的原理示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1、图2所示，本发明的光强可控光纤耦合光声检测探头，包括探头本体5，在探头本体5内设有耦合光纤6，所述探头本体5内还设置有声敏元件8，所述声敏元件8通过导线1与外部的信号调理电路连接，所述声敏元件8的中部开设有光束射出孔，所述耦合光纤6的光束穿过光束射出孔，所述探头本体5的内侧壁设置有光强调整机构。耦合光纤与外部的光源设备连接。
如图1所示，所述光强调整机构包括齿轮4、导向轨5、滑轨2，所述齿轮4通过轴与导向轨3活动铰接，所述滑轨2与导向轨3滑动连接，所述滑轨2上设置有齿牙(图中未示出)，所述齿轮4圆周的齿牙与滑轨2上的齿牙相啮合，所述耦合光纤6的端部固定在滑轨2上，所述导向轨3的一侧与探头本体5的内侧壁固定连接。
在探头本体5的侧壁上开设有调节口，齿轮的部分齿牙伸出调节口，便于手动调节。
在光束射出孔安装有光纤导管，所述耦合光纤的端头置于光纤导管内，耦合光纤的端部移动时，光纤导管在起导向的作用。
所述声敏元件可采用压电陶瓷或者压电复合材料制成。
光脉冲发射到待测体上，声敏元件接收声信号，并将其转换成电信号通过导线1传输到相关的放大、滤波等信号调理电路进行信号处理。
耦合光纤6的端部在探头本体5内的一部分呈弯曲状，目的是耦合光纤6在探头本体5内有一定的伸展幅度。通过调节设置在探头本体上的齿轮，带动滑轨上的光纤端头，通过光纤端头在光纤导管内往复移动，改变了光纤的光束射出点与待测目标之间的距离，由于光纤射出的光束具有一定的扩散角，因此，改变光束射出点与待测目标之间的距离，即改变了光束照射到待测目标上的单位面积。结合本发明来说，光束射出点与待测目标之间的距离越远，光束在待测目标上的单位面积就越大，相应的待测目标上的光强减少，反之光强增大；通过控制耦合光纤的发射光强来满足不同性质的待测目标的检测需求，即实现光强可控，减少光脉冲对待测物体的影响，提高系统安全性，简化检测系统设计、使用灵活方便的优点。
如上所述便可较好的实现本发明。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种光强可控光纤耦合光声检测探头，包括探头本体，在探头本体内设有耦合光纤，其特征在于：所述探头本体内还设置有声敏元件，所述声敏元件通过导线与外部的信号调理电路连接，所述声敏元件的中部开设有光束射出孔，所述耦合光纤的光束穿过光束射出孔，所述探头本体的内侧壁设置有光强调整机构。
2.根据权利要求1所述的光强可控光纤耦合光声检测探头，其特征在于：所述光强调整机构包括齿轮、导向轨、滑轨，所述齿轮通过轴与导向轨铰接，所述滑轨与导向轨滑动连接，所述滑轨上设置有齿条，所述齿轮圆周的齿牙与齿条相啮合，所述耦合光纤的端部固定在滑轨上，所述导向轨的一侧与探头本体的内侧壁固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的光强可控光纤耦合光声检测探头，其特征在于：所述探头本体的侧壁上开设有调节口，所述齿轮的齿牙伸出调节口。
4.根据权利要求3所述的光强可控光纤耦合光声检测探头，其特征在于：所述光束射出孔安装有光纤导管，所述耦合光纤的端头置于光纤导管内。
5.根据权利要求3所述的光强可控光纤耦合光声检测探头，其特征在于：所述声敏元件为压电陶瓷材料。
6.根据权利要求3所述的光强可控光纤耦合光声检测探头，其特征在于，所述声敏材料为压电复合材料。
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