CN108692833B - 温度校准夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种温度校准夹具，包括底板、移动装置、测试板及至少一热电偶传感器，所述测试板安装于所述底板，所述移动装置可滑动连接于所述底板，所述移动装置相对于所述测试板可发生上下移动，所述热电偶传感器安装于所述移动装置，所述测试板安装待测工件，所述移动装置带动所述热电偶传感器移动并抵接所述工件，以对所述工件进行检测。本发明提供一种校准光模块壳体温度的温度校准夹具。

Description

温度校准夹具

技术领域

本发明涉及校准测温平台技术领域，特别涉及一种温度校准夹具。

背景技术

光模块工作过程中的温度，影响着整个光模块的各项参数。当光模块的使用环境温度发生改变，光模块的工作电流会随着温度的变化而变化，同时会导致光模块的各项参数发生改变，从而影响整个光模块的正常传输工作，若上报的温度值不准确，超出了温度报警的阈值，会影响光模块的使用寿命。

光模块的工作温度分为电路板工作温度和壳体温度，工作温度是由电路板上设置的温度传感器得到，光模块壳体的温度是根据电路板的温度经过光模块内置的算法得出。因不同厂家不同型号的光模块，在工作过程中产生的热量是不同的，在监控壳体温度时，经过这些方法得到的光模块的壳体温度与壳体实际的温度数据存在相对较大的误差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种温度校准夹具，旨在提供一种校准光模块壳体温度的温度校准夹具。

为实现上述目的，本发明提出的一种温度校准夹具，包括底板、移动装置、测试板及至少一热电偶传感器，所述测试板安装于所述底板，所述移动装置可滑动连接于所述底板，所述移动装置相对于所述测试板可发生上下移动，所述热电偶传感器安装于所述移动装置，所述测试板安装待测工件，所述移动装置带动所述热电偶传感器移动并抵接所述工件，以对所述工件进行检测。

优选地，所述温度校准夹具还包括与所述移动装置连接的连接组件，所述连接组件包括安装板，所述热电偶传感器竖直安装于所述安装板，所述移动装置驱动所述安装板移动并带动所述热电偶传感器的一端抵接所述工件，以对工件检测。

优选地，所述安装板开设有通孔，所述连接组件还包括设于所述通孔内的夹紧件，所述夹紧件包括互相连接的两个夹紧块，所述热电偶传感器夹持于两个夹紧块之间。

优选地，所述夹紧块背离所述工件的一端凸设有卡扣，所述安装板对应所述卡扣凹设有卡槽，所述卡槽临近所述通孔设置。

优选地，所述测试板设有至少一测试安装部，所述测试安装部开设有安装通道，所述工件安装于所述安装通道内。

优选地，所述移动装置还包括升降组件，所述升降组件包括支撑座、及设于所述支撑座的驱动件，所述支撑座安装于所述底板，所述驱动件包括升降杆和驱动部，所述安装板连接于所述升降杆，所述驱动部驱动所述升降杆带动所述安装板升降，使得所述热电偶传感器远离或者靠近安装于所述测试板上的工件。

优选地，所述升降组件还包括至少二稳定杆，所述支撑座还包括与所述底板连接的第一面板和与所述第一面板呈夹角设置的第二面板，所述安装板开设有二定位孔，每一稳定杆的一端穿设于对应的一定位孔，另一端与所述第二面板连接，所述驱动部驱动所述升降杆带动所述安装板上下移动，所述稳定杆上下滑动于定位孔内；

且/或，所述移动装置还包括位移组件，所述位移组件包括设于所述测试板和所述安装板之间的支撑板，所述支撑板水平滑动地连接于所述底板，所述支撑座安装于所述支撑板，所述支撑板开设有避空孔，所述支撑板水平移动驱动所述支撑座带动所述安装板和热电偶传感器于所述避空孔内水平移动。

优选地，所述测试板为电路板，所述测试板设有至少一外接口，所述外接口用于连接通信设备。

优选地，所述测试板设有四个滑动轴，所述底板对应四个滑动轴凹设有滑槽，所述滑动轴一端与所述测试板固定连接，另一端和滑槽配合与所述底板水平滑动连接。

优选地，所述温度校准夹具还包括设于所述安装板的至少一风扇，所述安装板开设有通孔，所述风扇设置于所述通孔。

本发明技术方案中，测试板安装于底板，移动装置可滑动连接于底板，移动装置相对于测试板可发生上下移动，热电偶传感器安装于移动装置，测试板安装待测工件，移动装置带动热电偶传感器移动并抵接工件，以对工件进行检测。

工件为光模块，在光模块安置于测试板上，移动装置带动热电偶传感器移动，使热电偶传感器抵接于光模块的壳体对应激光器发射的区域，光模块中的激光器发射时将产生热量，热电偶传感器有效获得壳体最精确的温度值。

在校准过程中，与环境温度相对的光模块的电路板温度T，根据电路板温度T计算得到了光模块的壳体温度X，热电偶传感器检测光模块电路板的壳体温度C，确定X是否在C的误差范围内，当X在C的温度范围内，壳体温度算法中的系数准确，无需校准；当X在C的温度范围外，需要校准壳体温度算法系统中系数，提高校验的准确度或精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例一温度校准夹具的结构示意图；

图2为本发明实施例一温度校准夹具的侧视图；

图3为本发明实施例一温度校准夹具的部分剖视图；

图4为本发明实施例一温度校准夹具的部分剖视图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种温度校准夹具。

请参阅图1至图4，本发明一实施例中，该温度校准夹具，包括底板10、移动装置、测试板31及至少一热电偶传感器40，测试板31安装于底板10，移动装置可滑动连接于底板10，移动装置相对于测试板31可发生上下移动，热电偶传感器40安装于移动装置，测试板31安装待测工件，移动装置带动热电偶传感器40移动并抵接工件，以对工件进行检测。

本实施例中，工件为光模块，光模块包括壳体、激光器、设于壳体的电路板，及设于电路板的温度传感器。

测试板设有至少一测试安装部32，测试安装部32开设有安装通道，工件安装于安装通道内，测试安装部32呈框体并形成安装通道及连通安装通道的避让孔，光模块拔插于安装通道，有利于拆装、及操作更为便捷，而热电偶传感器40穿过避让孔和工件抵接，以对工件进行检测。

测试安装部32采用银、通、铝金属，导热性好，有利于散热及工件检测。测试安装部32可通过螺接的方式固定连接于测试板31，具体螺接方式可为测试板31设置第一通孔，测试安装部32设置第一通孔，一螺栓穿过第一通孔与第二通孔和螺母螺纹连接，有效实现固定，便于拆装；测试安装部32与测试板31电连接。

具体地，移动装置还包括升降组件21，升降组件21包括支撑座211、及设于支撑座211的驱动件，支撑座211安装于底板10，驱动件包括升降杆213和驱动部，安装板212连接于升降杆213，驱动部驱动升降杆213带动安装板212升降，使得热电偶传感器40远离或者靠近安装于测试板31上的工件。

驱动件为推拉式夹钳、或者气缸、或者电机，当驱动件为推拉式夹钳时，驱动件还包括手柄。在使用时，将光模块插入插槽内进行安装，扳动驱动件上的手柄，通过手柄驱动升降杆213带动安装板212升降，并将热电偶传感器40穿过避让孔和工件抵接，能够快速、稳定、良好的连接操作，提高工作效率。

当驱动件为气缸，测试板31设有控制装置，驱动件将与控制装置电连接，通孔控制装置控制驱动部驱动升降杆213升降，实现自动升降。

为了升降装置运行更为顺畅，升降组件21还包括至少二稳定杆23，支撑座211还包括与底板10连接的第一面板2111和与第一面板2111呈夹角设置的第二面板2112，安装板212开设有二定位孔，每一稳定杆23的一端穿设于对应的一定位孔，另一端与第二面板2112连接，驱动部驱动升降杆213带动安装板212上下移动，稳定杆23上下滑动于定位孔内。

第二面板2112可通过螺接的方式固定连接于第一面板2111，螺接方式具体可为第一面板2111的表面开设有开孔，第二面板2112的一端面开设有螺纹孔，一螺栓穿过开孔和螺纹孔螺纹连接，有利于拆装，有效提高生产效率。

二稳定杆23和升降杆213并排设置，其中，升降杆213位于二稳定杆23之间，每一稳定杆23的一端穿设于对应的一定位孔，另一端与第二面板2112连接，移动装置驱动安装板212升降时，安装板212位于二稳定杆23上滑动，一方面有利于升降运动的稳定性，另一方面有利于分担连接于安装板212的受力，提高整体稳定性。

进一步地，移动装置还包括位移组件22，位移组件22包括设于测试板31和安装板212之间的支撑板221，支撑板221水平滑动地连接于底板10，支撑座211安装于支撑板221，支撑板221开设有避空孔，支撑板221水平移动驱动支撑座211带动安装板221和热电偶传感器40于避空孔内水平移动。

底板10的相对两侧边均设于二支撑件，支撑板221开设有两个长孔2211，两个长孔2211分别位于支撑板221的相对两侧边，在用户动作支撑板221时，两个支撑件222远离于底板10的一端位于一长孔2211内滑动，另外两个支撑件222远离于底板10的一端位于另一长孔2211内滑动，使得支撑板221左右、或者前后平移带动支撑座211移动，有效带动热电偶传感器40与测试安装部32对齐，调整相对位置，并且，通过四支撑件222均匀受力并支撑支撑板221的重力，有效提高整体的稳固。

位移组件22还包括平移电机，平移电机与支撑板221连接，平移电机与控制装置电连接，通过控制装置控制平移电机驱动支撑板221平移，实现自动平移。

本发明技术方案通过，测试板31安装于底板10，移动装置可滑动连接于底板10，移动装置相对于测试板31可发生上下移动，热电偶传感器40安装于移动装置，测试板31安装待测工件，移动装置带动热电偶传感器40移动并抵接工件，以对工件进行检测。

工件为光模块，在光模块安置于测试板31上，移动装置带动热电偶传感器40移动，使热电偶传感器40抵接于光模块的壳体对应激光器发射的区域，光模块中的激光器发射时将产生热量，热电偶传感器40有效获得壳体最精确的温度值。

优选地，测试板31为电路板，测试板31设有至少一外接口。外接口连接计算机，计算机根据热电偶传感器40获得的壳体温度与光模块电路板的温度对光模块的壳体温度算法进行校准，并通过电路板31将校准后的壳体温度计算方法重新写入光模块中。

在校准过程中，与环境温度相对的光模块的电路板温度T，根据电路板温度T计算得到了光模块的壳体温度X，热电偶传感器40检测光模块电路板的壳体温度C，确定X是否在C的误差范围内，当X在C的温度范围内，壳体温度算法中的系数准确，无需校准；当X在C的温度范围外，需要校准壳体温度算法系统中系数，提高校验的准确度或精确度。

以下举例说明：一测试安装部中待测试光模块内置的壳体温度算法X＝a0T+b0(T为光模块电路板上温度传感器给出的温度值，a0，b0为系数)，待测光模块的壳体温度误差范围要求是±2℃。

将本温度校准夹具置于不同温度的温度箱中进行老化时，温度箱模拟常温的环境下，光模块电路板上的温度传感模块给出温度值T1，根据壳体温度算法得到了光模块的壳体温度X1。在低温环境下，光模块电路板上的温度传感模块给出温度值T2，根据光模块内置的算法，得到了X2。在高温环境下，光模块电路板上的温度传感模块给出温度值T3，根据光模块内置的算法，得到了X3。而在这三种环境温度下，与光模块的壳体的热电偶线传感器感应到壳体温度的实际温度值为C1、C2、C3。

当X1在C1的温度误差范围内，且X2在C2的温度误差范围内，且X3在C3的温度误差范围内，说明该壳体温度算法中的系数准确，无需校准。

当X1不在C1的温度误差范围内，且X2不在C2的温度误差范围内，那么需要校准壳体温度算法系统中系数。由C1＝a1T+b1，C2＝a1T+b1可以计算出系数a1，b1的值；此时根据算法重新计算X3＝a1T3+b1，若此时的X3在C3的温度误差范围内，说明a1，b1准确，无需校准。若此时的X3不在C3的温度误差范围内，说明a1，b1并不完成准确，还需校准；由C2＝a2T+b2，C2＝a2T+b2可以计算出系数a2，b2的值，并根据算法重新计算当X1＝a2T1+b2，若此时的X1在C1的温度误差范围内，说明a2，b2准确，无需校准。

进一步地，可再采集一次温度值，光模块电路板上的温度传感模块给出温度值T4，根据光模块内置的算法，得到了X4＝a2T4+b2，与光模块的壳体的热电偶线传感器感应到壳体温度的实际温度值为C4，若此时的X4在C4的温度误差范围内，说明a2，b2准确，无需校准。

按照上述方法，直至根据算法计算出的壳体温度值，均在壳体温度的实际温度值的误差范围内，则校准成功。校准成功后，将最终确定的壳体温度算法：X＝a2T+b2写入光模块中。在光模块实际工作的过程中，经过温度算法计算出的壳体温度值X，在温度误差范围内，上报数据更准确。

在另一实施例中，壳体的温度算法是预设的经验曲线X＝F(t)+T0，通过实际检测壳温后进行校准，T0校准为T1后，那么校准后的壳温曲线是F(x)＝F(t)+T1。

在又一实施例中，光模块内置了映射表，映射表中的光模块电路板上的温度传感温度值，分段映射得到一个模块壳体的温度值，该映射表中的壳温是经验值。通过实际检测壳温后进行校准，修改映射表中的模块壳体温度值，以便得到更为准确的映射表。

具体地，本实施例温度校准夹具还包括与移动装置连接的连接组件，连接组件包括安装板212，热电偶传感器40竖直安装于安装板212，移动装置驱动安装板212移动并带动热电偶传感器40的一端抵接工件，以对工件检测。

连接组件还包括设于安装板212的至少一个探头固定块24，探头固定块24开设有线孔，热电偶传感器40的一端穿过线孔并安装于安装板212，移动装置驱动安装板212和探头固定块24移动并带动热电偶传感器40的一端抵接工件，以对工件检测。

可以理解的，探头固定块24包括第一连接板241和与第一连接板241呈夹角设置的第二连接板242，第一连接板241的一端与支撑板221连接，第二连接板242连接于第一连接板241的另一端，线孔开设于第二连接板242，热电偶传感器40的一端穿过线孔，另一端固设于夹紧件，在移动装置驱动安装板212带动探头固定块24和夹紧件移动，使得热电偶传感器40与测试板31上的工件弹性抵接，有效自由放线与收线。

在移动装置驱动安装板212和探头固定块24带动热电偶传感器40靠近安装于测试板31上的工件，探头抵接于工件将产生作用力，受到作用力的作用下探头将被顶起，而探头固定块24有效制止探头脱离探头固定块24，以便于对测试板31上的工件检测。

进一步地，安装板开212设有通孔，连接组件还包括设于通孔内的夹紧件，夹紧件包括互相连接的两个夹紧块25，热电偶传感器40夹持于两个夹紧块25之间。

夹紧块25为一体成型结构，有利于生产，提高生产效率；夹紧件可通过卡扣连接或者螺纹连接的方式连接，便于拆装。

热电偶传感器40的探头夹持于两个夹紧块25之间，探头通过夹紧件穿过通孔，在移动装置驱动安装板212和探头固定块24带动热电偶传感器40靠近安装于测试板31上的工件，探头抵接于工件将产生作用力，工件将顶起探头和夹紧件，夹紧件的外壁面与通孔内壁之间的摩擦力将减缓探头所承受的作用力，有效使得热电偶传感器40贴紧工件，避免热电偶传感器40和工件碰撞损坏，以便于对测试板31上的工件检测。

在进一步的，夹紧块25背离工件的一端凸设有卡扣251，安装板212对应卡扣251凹设有卡槽，卡槽临近通孔设置。

夹紧件的卡扣251与安装板212的卡槽进行卡扣251连接，使得探头稳固的固定于安装板212，有效便于拆装，提高稳固性；在移动装置驱动安装板212和探头固定块24带动热电偶传感器40靠近安装于测试板31上的工件，探头抵接于工件将产生作用力，通过夹紧件与安装板212卡扣251连接形成的夹紧力和夹紧件的外壁面与通孔内壁之间的摩擦力，有效减缓探头所承受的作用力，避免较强的作用力造成松脱。

优选地，本实施例温度校准夹具包括八个热电偶传感器40，连接组件包括与热电偶传感器40数量对应的八个探头固定块24和八个夹紧件。

可以理解的，探头固定块24的第二连接板242开设有八个线孔，安装板212开设有与八个线孔一一对应的八个通孔，移动装置驱动安装板212和探头固定块24移动，使得热电偶传感器40抵接于安装于测试板31上的工件。

优选地，测试板31上的安装固定有八个光模块，每一热电偶传感器40相对于对应的一光模块，探头穿设于通孔即可固定，通过移动装置驱动安装板212和探头固定块24移动，使得每一热电偶传感器40与对应的一光模块抵接，而探头固定块24的第二连接板242阻挡夹紧件上升，有效夹紧件和/或避免热电偶传感器40脱离安装板，实现同时校验多个光模块。

因光模块温度算法的校准是在不同温度的温度箱中进行的，在光模块温度算法校准的同时，还可以进行不同温度环境下光信号的检测。本发明的测试板31上的安装固定有八个光模块，每次可完成8个光模块的光信号测试。8个光模块的光纤中可同时传输不同波长的信号，或者传输不同频率的信号；测试同一波长的信号时，八个光模块同时接收该波长的信号，也同时发送该波长的信号；测试不同波长的信号时，四测试安装部32用于接收信号，另外的四测试安装部32用于发送信号，有效一次性完成八种不同信号波长的测试。本发明提供的温度校准夹具，可以校准光模块温度算法的同时进行光信号的测试，提高测试效率。

优选地，本实施例测试板31设有四个滑动轴33，底板10对应四个滑动轴33凹设有滑槽11，滑动轴33一端与测试板31固定连接，另一端和滑槽11配合与底板10水平滑动连接。

在用户动作测试板31时，二滑动轴33远离测试板31的一端位于一滑槽11内滑动，另外的二滑动轴33远离测试板31的一端位于另一滑槽11内滑动，使得测试板31左右、或者前后平移，有效带动测试安装部32与热电偶传感器40对齐，调整相对位置；滑槽11的延伸方向相对于长孔2211的延伸方向垂直设置，实现左右和前后方向调节。

优选地，本实施例温度校准夹具还包括设于安装板212的至少一风扇50，安装板212开设有通孔，风扇50设置于通孔。

光模块产生的温度扩散至测试板31上，风扇50正转时，空气从测试板31与支撑板221的周边进行之间，接着通过风扇50排出，形成空气对流，有利于保持支撑板221与测试板31之间的环境温度相对恒定，当温度恒定时，开始进行校准；当温度未恒定时，通过控制风扇50的速度，可以加快热平衡，减少无效运算。

当校准完毕时，风扇50停止至静止状态，接着风扇50开始反转，风扇50吹向测试安装部32，有效进行散热，防止热老化。

本实施例底板10、安装板212、及支撑板221均设有镂空结构，有效保持空气流动，有利于保持支撑板221与测试板31之间的环境温度相对恒定。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种温度校准夹具，其特征在于，包括底板、移动装置、测试板、连接组件及至少一热电偶传感器，所述测试板安装于所述底板，所述测试板安装待测工件，所述连接组件包括安装板，所述热电偶传感器竖直安装于所述安装板，所述移动装置包括升降组件和位移组件，所述升降组件包括支撑座及设于所述支撑座的驱动件，所述驱动件包括升降杆和驱动部，所述安装板连接于所述升降杆，所述位移组件包括平移电机以及设于所述测试板和所述安装板之间的支撑板，所述平移电机与所述支撑板连接，所述支撑板水平滑动地连接于所述底板，所述支撑座安装于所述支撑板，所述支撑板开设有避空孔；

其中，所述支撑板水平移动驱动所述支撑座带动所述安装板和热电偶传感器于所述避空孔内水平移动，所述驱动部驱动所述升降杆带动所述安装板升降，使得所述热电偶传感器远离或者靠近安装于所述测试板上的工件，以对所述工件进行检测。

2.如权利要求1所述的温度校准夹具，其特征在于，所述安装板开设有通孔，所述连接组件还包括设于所述通孔内的夹紧件，所述夹紧件包括互相连接的两个夹紧块，所述热电偶传感器夹持于两个夹紧块之间。

3.如权利要求2所述的温度校准夹具，其特征在于，所述夹紧块背离所述工件的一端凸设有卡扣，所述安装板对应所述卡扣凹设有卡槽，所述卡槽临近所述通孔设置。

4.如权利要求2所述的温度校准夹具，其特征在于，所述测试板设有至少一测试安装部，所述测试安装部开设有安装通道，所述工件安装于所述安装通道内。

5.如权利要求1至4中任一项所述的温度校准夹具，其特征在于，所述升降组件还包括至少二稳定杆，所述支撑座还包括与所述底板连接的第一面板和与所述第一面板呈夹角设置的第二面板，所述安装板开设有二定位孔，每一稳定杆的一端穿设于对应的一定位孔，另一端与所述第二面板连接，所述驱动部驱动所述升降杆带动所述安装板上下移动，所述稳定杆上下滑动于定位孔内。

6.如权利要求1至4中任一项所述的温度校准夹具，其特征在于，所述测试板为电路板，所述测试板设有至少一外接口，所述外接口用于连接通信设备。

7.如权利要求1至4中任一项所述的温度校准夹具，其特征在于，所述测试板设有四个滑动轴，所述底板对应四个滑动轴凹设有滑槽，所述滑动轴一端与所述测试板固定连接，另一端和滑槽配合与所述底板水平滑动连接。

8.如权利要求1至4中任一项所述的温度校准夹具，其特征在于，所述温度校准夹具还包括设于所述安装板的至少一风扇，所述安装板开设有通孔，所述风扇设置于所述通孔。