CN109946794A - 一种多透镜区域检测型光纤传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多透镜区域检测型光纤传感器，属于工业自动化传感器领域，包括发射光缆、接收光缆、上盖、光缆固定块、微型组合透镜、三角形锯齿透镜和下盖；所述发射光缆和接收光缆穿过光缆固定块上的光缆固定孔和微型组合透镜形成对应关系，光缆固定块右端相接处放置在三角形锯齿透镜的左侧端，接收光缆、发射光缆、光缆固定块、微型组合透镜以及三角形锯齿透镜按照从左至右顺序依次安装在下盖上，上盖和下盖固定连接；本发明可以通过检测物进入区域的范围大小，引起检测区域内的感光量大小变化不同来进行检测，也可以对在区域内不同形状的物体所占用的感光量来进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤传感器，具体是一种多透镜区域检测型光纤传感器。
背景技术
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。
目前市场上绝大多数的光纤传感器为点状检测原理，此种设备只能对产品有无进行检测，而无法对如薄板边缘的偏移量做出检测，不能够引起检测区域内的感光量大小变化不同，更不能对区域内不同形状的物体所占用的感光量来进行检测，上述的原始设备检测的光学性质变化量局限性较大，获得参数的真实度较低。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是在于提供一种多透镜区域检测型光纤传感器。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种多透镜区域检测型光纤传感器,包括发射光缆、接收光缆、上盖、光缆固定块、微型组合透镜、三角形锯齿透镜和下盖；所述发射光缆和接收光缆固定在光缆固定块上，且右端研磨齐平，光缆固定块上三个孔和微型组合透镜上三个透镜一一对应，光缆固定块安装在微型组合透镜左侧，微型组合透镜右侧放置有三角形锯齿透镜，所述发射光缆、接收光缆、光缆固定块、微型组合透镜以及三角形锯齿透镜按照从左至右的顺序依次安装在下盖的卡槽内，上盖和下盖固定连接；其特征是，所述上盖的结构设置一侧为端面结构与三角形锯齿透镜下端面齐平，另一侧设置有2个固定孔；所述三角形锯齿透镜由非球面、下端面和锯齿面组成。
作为本发明进一步的改进方案：所述三角形锯齿透镜为楔形三角形，左侧为非球面镜，且非球面镜的圆弧和三角形锯齿透镜的下端面及锯齿面相交。
作为本发明进一步的改进方案：所述三角形锯齿透镜锯齿面与下端面的角度为10°～30°。
作为本发明进一步的改进方案：所述三角形锯齿透镜的锯齿面有很多横向V槽组成的锯齿，呈锯齿形状。
作为本发明进一步的改进方案：所述三角形锯齿透镜的下端面，经镜面研磨加工而成，与上下盖的下边齐平。
作为本发明进一步的改进方案：所述光缆固定块上有3个圆柱形通孔，做固定光纤使用。
作为本发明进一步的改进方案：接收光缆为多芯光纤组成，在光缆固定块的左端平分为两组，分别固定在光缆固定块上面两侧的圆孔内。
作为本发明进一步的改进方案：所述发射光缆为单芯光缆，固定在光缆固定块上中间圆孔内。
作为本发明进一步的改进方案：所述微型组合透镜的结构为三个透镜固定排列组成，左右两侧为双凸透镜为接透镜与接收光缆固定连接，中间透镜为两面双凹透镜为发射透镜，与发射光纤固定连接，三个透镜的固定卡扣均为八边形造型，且固定卡扣两边分别装有方形托耳。
作为本发明进一步的改进方案：所述上盖和下盖均为长扁平型的外形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种多透镜区域检测型光纤传感器可以通过检测物进入区域的范围大小，引起检测区域内的感光量大小变化不同来进行检测，也可以对在区域内不同形状的物体所占用的感光量来进行检测。
附图说明
图1为一种多透镜区域检测型光纤传感器的示意图；
图2为一种多透镜区域检测型光纤传感器中组合透镜局部安装的放大示意图；
图3为一种多透镜区域检测型光纤传感器中内部结构的示意图；
图4为一种多透镜区域检测型光纤传感器中三角形锯齿透镜锯齿的示意图；
图5为一种多透镜区域检测型光纤传感器中三角形锯齿透镜的示意图；
图6为一种多透镜区域检测型光纤传感器中光缆固定块的示意图；
图7为一种多透镜区域检测型光纤传感器中微型组合透镜的示意图；
图8为一种多透镜区域检测型光纤传感器的光缆检测光路示意图；
图9为一种多透镜区域检测型光纤传感器中整体光路示意图；
图10为一种多透镜区域检测型光纤传感器中双凹透镜三视图放大示意图；
图11为一种多透镜区域检测型光纤传感器中双凸透镜三视图放大示意图；
图12为一种多透镜区域检测型光纤传感器中上下盖固定孔的示意图；
图13为一种多透镜区域检测型光纤传感器中半剖的示意图；
图中：1-上盖、2-下盖、3-微型组合透镜、4-光缆固定块、5-发射光缆、6-接收光缆、7-固定孔、8-下盖卡槽、9-三角形锯齿透镜、10-三角形锯齿透镜锯齿面、11-三角形锯齿透镜锯齿波、12-三角形锯齿透镜非球面、121-三角形锯齿透镜下端面、13-接收光缆固定孔、14-发射光缆固定孔、15-接收光缆固定孔、16-双凸透镜2、17-双凹透镜2、18-双凸透镜1、19-检测物体、20-检测区域、21-发射光路、22-反射光路、23-入射光线、24-折射光线、25-锯齿波放大图、26-组合透镜的下盖固定卡槽、27-透镜固定卡扣。
具体实施方式
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
请参阅图1-13，一种多透镜区域检测型光纤传感器，包括发射光缆5、接收光缆6、上盖1、光缆固定块4、微型组合透镜3、三角形锯齿透镜9和下盖2；所述发射光缆5为1*1.0mm单芯光纤，接收光缆6为16*0.265mm多芯光缆，将接收光缆6拆分为8*0.265对的两股光缆，发射光缆5和接收光缆6分别穿过光缆固定块4上的接收光缆固定孔13、15和发射光缆固定孔14，并安装在微型组合透镜3的左侧，上述零部件依次放置在三角形锯齿透镜9的三角形锯齿透镜非球面12左端，上盖1固定连接下盖2即完成一种多透镜区域检测型光纤传感器的组装；上盖1的结构设置为一侧为端面结构，另一侧为2个固定孔7；所述三角形锯齿透镜9包括圆弧面12、下表面121和锯齿面10，三角形锯齿透镜9可以将通过三角形锯齿透镜圆弧面12平行摄入光线折射为90度垂直的区域型光；所述三角形锯齿透镜的圆弧面12和三角形锯齿透镜的下端面121及锯齿面10相交。
请参阅图8、9，光源通过发射光缆5进入双凸透镜18变成发射光路21，穿过三角形锯齿透镜9的透镜区被三角形锯齿透镜锯齿波面11折射为90度垂直、亮度均匀的区域型光，且周围无杂光的折射光射出，入射光线23穿过三角形锯齿透镜9的透镜区被三角形锯齿透镜锯齿波面11折射为90度垂直、亮度均匀的区域型光，且周围无杂光的折射光射进入接收光缆6。
请参阅图4、5，三角形锯齿透镜的锯齿面10与下端面121的角度为10°～30°，三角形锯齿透镜锯齿面10设置有很多横向V槽组成的锯齿，呈锯齿形状。
请参阅图6、9，光缆固定块4上设置有3个圆柱形通孔，接收光缆固定孔13、15尺寸和接收光缆6拆分的8*0265mm光缆外径尺寸一致，发射光缆固定孔14的尺寸和发射光缆5外径尺寸一致。
请参阅图2、7、10、11，微型组合透镜3的结构为三个镜面组合而成，左右两侧分别为为双凸透镜18和双凸透镜16，中间的镜面为双凹透镜17，三个透镜均为八边形造型，且透镜两边分别装有方形托耳，所述的固定卡口27用来安装双凸透镜16和双凹透镜17、18，并安装在下盖固定卡槽27中，完成微型组合透镜3在下盖1上安装。
请参阅图1-13，下盖1和上盖2均为长扁平型外形。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种多透镜区域检测型光纤传感器，包括发射光缆、接收光缆、上盖、光缆固定块、微型组合透镜、三角形锯齿透镜和下盖；其特征是：所述发射光缆和接收光缆固定在光缆固定块上，且右端研磨齐平，光缆固定块上三个孔和微型组合透镜上三个透镜一一对应，光缆固定块安装在微型组合透镜左侧，微型组合透镜右侧放置有三角形锯齿透镜，所述发射光缆、接收光缆、光缆固定块、微型组合透镜以及三角形锯齿透镜按照从左至右的顺序依次安装在下盖的卡槽内，上盖和下盖固定连接；所述上盖的结构设置一侧为端面结构与三角形锯齿透镜下端面齐平，另一侧设置有2个固定孔；所述三角形锯齿透镜由非球面、下端面和锯齿面组成。
2.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：所述三角形锯齿透镜为楔形三角形，左侧为非球面镜，且非球面镜的圆弧和三角形锯齿透镜的下端面及锯齿面相交。
3.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：所述三角形锯齿透镜锯齿面与下端面的角度为10°～30°。
4.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：所述三角形锯齿透镜的锯齿面有很多横向V槽组成的锯齿，呈锯齿形状。
5.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：所述三角形锯齿透镜的下端面，经镜面研磨加工而成，与上下盖的下边齐平。
6.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：所述光缆固定块上有3个圆柱形通孔，做固定光纤使用。
7.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：接收光缆为多芯光纤组成，在光缆固定块的左端平分为两组，分别固定在光缆固定块上面两侧的圆孔内。
8.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是，所述发射光缆为单芯光缆，固定在光缆固定块上中间圆孔内。
9.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：所述微型组合透镜的结构为三个透镜固定排列组成，左右两侧为双凸透镜为接透镜与接收光缆固定连接，中间透镜为两面双凹透镜为发射透镜，与发射光纤固定连接，三个透镜的固定卡扣均为八边形造型，且固定卡扣两边分别装有方形托耳。
10.根据权利要求1所述多透镜区域检测型光纤传感器，其特征是：所述上盖和下盖均为长扁平型的外形。
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