CN111301985A - 一种基于光纤激光器的光纤传感系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及传感系统技术领域，具体为一种基于光纤激光器的光纤传感系统，包括传送带，传送带的两侧分别设有对称分布的第一防护板和第二防护板，第一防护板的外侧水平设有第一支撑板，第一支撑板的表面设置有光纤激光器主机，第一防护板的顶部开设有第一U形凹槽，第一U形凹槽内设有第一固定板，第一固定板的侧面竖直开设有第一条形通槽，第一条形通槽内活动连接有定位装置。该基于光纤激光器的光纤传感系统，通过设有的光纤传感器和光纤激光器可以有效的进行监测，解决了传统光源和光电传感器的弊端，通过第一固定板和第二固定板可以分别调节光纤激光器端头和光纤传感器的高度，提高该光纤传感系统的适应性。

Description

一种基于光纤激光器的光纤传感系统
技术领域
本发明涉及传感系统技术领域，具体为一种基于光纤激光器的光纤传感系统。
背景技术
随着科技的发展，生产车间内的自动化器械越来越多，其中输送装置常用到传送带，在传送带工作期间可能会发生故障，导致输送停止，如果不能及时给相关机器制停可能会造成机器的损坏，因此传送带装置大多都安装有光电传感器，可以在传送带发生故障停止时及时检测到并关闭机器，从而保证生产链的安全，但是现有的光电传感器的灵敏度有限，一般的宽带光源也较弱，这会限制光电传感器的分辨率，因此现有的光电传感器不能满足较高安全系数的预警要求，鉴于此，我们提出一种基于光纤激光器的光纤传感系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光纤激光器的光纤传感系统，以解决上述背景技术中提出现有的光电传感器不能满足较高安全系数的预警要求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于光纤激光器的光纤传感系统，包括传送带，所述传送带的两侧分别设有对称分布的第一防护板和第二防护板，所述第一防护板的外侧水平设有第一支撑板，所述第一支撑板的表面设置有光纤激光器主机，所述光纤激光器主机通过导线连接有激光端头，所述第一防护板的顶部开设有第一U形凹槽，所述第一U形凹槽内设有第一固定板，所述第一固定板的两侧开设有对称分布的矩形凹槽，两个所述矩形凹槽内壁的底部之间竖直开设有第一条形通槽，所述第一条形通槽内活动连接有定位装置，所述定位装置包括第一T形板和第二T形板，所述第一T形板的侧面且靠近底部的位置开设有通孔，所述第一T形板的侧面且靠近顶部的位置水平设有连接杆，所述连接杆的端部穿过所述第二T形板且螺纹连接有预紧螺母，所述第二T形板的侧面且位于底部的位置水平设有固定卡块，所述固定卡块的内壁粘接有橡胶卡垫，所述第二防护板的外侧水平设有第二支撑板，所述第二支撑板的表面设有调制器，所述调制器内设置有单片机，所述调制器通过导线连接有光纤传感器，所述第二防护板的顶部开设有第二U形凹槽，所述第二U形凹槽内设有第二固定板，所述第二固定板的侧面竖直开设有第二条形通槽，所述第二条形通槽内活动连接有矩形橡胶块，所述矩形橡胶块内粘接有橡胶套。
作为优选，所述橡胶卡垫内活动连接有所述激光端头，所述激光端头穿过所述第二T形板至所述通孔内。
作为优选，所述橡胶套内活动连接有所述光纤传感器。
作为优选，所述第一防护板的侧面且位于所述第一U形凹槽底部边缘的位置开设有第一安装槽。
作为优选，所述第一固定板外侧的顶部向下竖直设有第一安装板，所述第一安装板的形状尺寸与所述第一安装槽的形状尺寸相适配，且所述第一固定板与所述第一防护板螺纹连接。
作为优选，所述第二防护板的侧面且位于所述第二U形凹槽底部边缘的位置开设有第二安装槽。
作为优选，所述第二固定板外侧的顶部向下竖直设有第二安装板，所述第二安装板的形状尺寸与所述第二安装槽的形状尺寸相适配，且所述第二固定板与所述第二防护板螺纹连接。
作为优选，所述第一T形板横板的长度与所述第二T形板横板的长度相同，且所述第一T形板横板的长度与所述矩形凹槽内壁的宽度相适配，所述第一T形板和所述第二T形板均与所述第一固定板滑动连接。
作为优选，所述预紧螺母的内侧与所述第二T形板的外侧贴合。
作为优选，所述矩形橡胶块的两侧与所述第二条形通槽内壁的两侧贴合，且所述矩形橡胶块与所述第二固定板滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该基于光纤激光器的光纤传感系统，通过设有的光纤传感器和光纤激光器可以有效的进行监测，解决了传统光源和光电传感器的弊端，通过第一固定板可以调节光纤激光器端头的高度，通过第二固定板可以调节光纤传感器端头的高度，从而适应不用被传送物件的高度，提高该光纤传感系统的适应性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明图1中A处的结构放大示意图；
图3为本发明中的第二防护板和第二固定板结构示意图；
图4为本发明图3中B处的结构放大示意图；
图5为本发明中的第一固定板结构示意图；
图6为本发明中的第二固定板结构示意图；
图7为本发明中的定位装置分解结构示意图。
图中：传送带1、第一防护板2、第一支撑板20、第一U形凹槽21、第一安装槽22、第二防护板3、第二支撑板30、第二U形凹槽31、第二安装槽32、光纤激光器主机4、激光端头40、第一固定板5、矩形凹槽50、第一条形通槽51、第一安装板52、调制器6、光纤传感器60、第二固定板7、第二条形通槽70、第二安装板71、定位装置8、第一T形板80、通孔800、连接杆801、预紧螺母802、第二T形板81、固定卡块810、橡胶卡垫8100、矩形橡胶块9、橡胶套90。
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做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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：
一种基于光纤激光器的光纤传感系统，包括传送带1，传送带1的两侧分别设有对称分布的第一防护板2和第二防护板3，对传送带1表面的物件起到保护作用，第一防护板2的外侧水平设有第一支撑板20，第一支撑板20的表面设置有光纤激光器主机4，光纤激光器主机4通过导线连接有激光端头40，通过光纤激光器主机4发出的光源具有高密集性和穿透性，解决了传统光源较弱的问题，第一防护板2的顶部开设有第一U形凹槽21，第一U形凹槽21内设有第一固定板5，通过第一固定板5可以调整定位装置8的位置，第一固定板5的两侧开设有对称分布的矩形凹槽50，两个矩形凹槽50内壁的底部之间竖直开设有第一条形通槽51，第一条形通槽51内活动连接有定位装置8，通过定位装置8将激光端头40固定位置，定位装置8包括第一T形板80和第二T形板81，第一T形板80的侧面且靠近底部的位置开设有通孔800，第一T形板80的侧面且靠近顶部的位置水平设有连接杆801，连接杆801的端部穿过第二T形板81且螺纹连接有预紧螺母802，通过预紧螺母802可以将第二T形板81和第一T形板80的位置固定，第二T形板81的侧面且位于底部的位置水平设有固定卡块810，固定卡块810的内壁粘接有橡胶卡垫8100，第二防护板3的外侧水平设有第二支撑板30，第二支撑板30的表面设有调制器6，调制器6内设置有单片机，通过单片机将光纤传感器60的电信号进行数字化处理并输出到传送带的开关装置，从而控制机器的制停，调制器6通过导线连接有光纤传感器60，通过光纤传感器60接收激光端头40发出的光源，解决了传统的光电传感器分辨率和信号输出率不高的问题，第二防护板3的顶部开设有第二U形凹槽31，第二U形凹槽31内设有第二固定板7，通过第二固定板7可以调节光纤传感器60的高度，第二固定板7的侧面竖直开设有第二条形通槽70，第二条形通槽70内活动连接有矩形橡胶块9，矩形橡胶块9内粘接有橡胶套90，通过矩形橡胶块9可以将光纤传感器60的位置固定。
本实施例中，橡胶卡垫8100内活动连接有激光端头40，通过橡胶卡垫8100可以增大与激光端头40之间的摩擦力，激光端头40穿过第二T形板81至通孔800内，通过第一T形板80可以将激光端头40的端部固定。
具体的，橡胶套90内活动连接有光纤传感器60，通过橡胶套90可以增大与光纤传感器60之间的摩擦力，从而将光纤传感器60的位置固定，不会滑脱。
进一步的，第一防护板2的侧面且位于第一U形凹槽21底部边缘的位置开设有第一安装槽22，提供第一固定板5安装的位置。
进一步的，第一固定板5外侧的顶部向下竖直设有第一安装板52，第一安装板52的形状尺寸与第一安装槽22的形状尺寸相适配，且第一固定板5与第一防护板2螺纹连接，便于第一固定板5的安装和拆卸。
进一步的，第二防护板3的侧面且位于第二U形凹槽31底部边缘的位置开设有第二安装槽32，提供第二固定板7安装的位置。
进一步的，第二固定板7外侧的顶部向下竖直设有第二安装板71，第二安装板71的形状尺寸与第二安装槽32的形状尺寸相适配，且第二固定板7与第二防护板3螺纹连接，便于第二固定板7的安装和拆卸。
进一步的，第一T形板80横板的长度与第二T形板81横板的长度相同，且第一T形板80横板的长度与矩形凹槽50内壁的宽度相适配，第一T形板80和第二T形板81均与第一固定板5滑动连接，便于定位装置8在第一固定板5上的位置调整。
除此之外，预紧螺母802的内侧与第二T形板81的外侧贴合，确保通过预紧螺母802与连接杆801的螺纹连接，可以将预紧螺母802与第二T形板81固定。
需要说明的是，矩形橡胶块9的两侧与第二条形通槽70内壁的两侧贴合，且矩形橡胶块9与第二固定板7滑动连接，在可以调整矩形橡胶块9位置的同时，又可以通过摩擦力将矩形橡胶块9的位置固定。
值得补充的是，本发明中涉及到的光纤传感器60采用中山市小榄镇施菱电器商行生产的型号为FU-48的光纤传感器；光纤激光器主机4采用江苏昆太工业装备有限公司生产的型号为KT-LF的光纤激光器；此外，本发明中涉及到的光纤传感器和光纤激光器为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对光纤传感器和光纤激光器的结构和工作原理改进。
本实施例的基于光纤激光器的光纤传感系统在使用时，使用者先根据传送带1表面需要被输送物体的高度将矩形橡胶块9和定位装置8的位置进行调整，当需要调整定位装置8的高度时，使用者将预紧螺母802逆时针旋转，然后在第一固定板5进行向上或向下移动，调整到合适的位置后，使用者将预紧螺母802顺时针旋转使第一T形板80和第二T形板81与第一固定板5的位置固定即可，当需要调整矩形橡胶块9的位置时，使用者直接将矩形橡胶块9在第二固定板7的第二条形通槽70内向上或向下移动，直至到达合适的位置即可，然后使用者将光纤激光器主机4和调制器6与外接电源接通使其工作，此时，激光端头40发出光源，当在设定的间隔时间内，光源照射到光纤传感器60时就表示传送带1的工作正常，当间隔时间相比与设定的时间有超过或者缩减就表示传送带1的工作不正常，经过调制器6内单片机的处理，控制传送带1的制停，从而避免生产链上相关机器的损坏。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于光纤激光器的光纤传感系统，包括传送带(1)，其特征在于：所述传送带(1)的两侧分别设有对称分布的第一防护板(2)和第二防护板(3)，所述第一防护板(2)的外侧水平设有第一支撑板(20)，所述第一支撑板(20)的表面设置有光纤激光器主机(4)，所述光纤激光器主机(4)通过导线连接有激光端头(40)，所述第一防护板(2)的顶部开设有第一U形凹槽(21)，所述第一U形凹槽(21)内设有第一固定板(5)，所述第一固定板(5)的两侧开设有对称分布的矩形凹槽(50)，两个所述矩形凹槽(50)内壁的底部之间竖直开设有第一条形通槽(51)，所述第一条形通槽(51)内活动连接有定位装置(8)，所述定位装置(8)包括第一T形板(80)和第二T形板(81)，所述第一T形板(80)的侧面且靠近底部的位置开设有通孔(800)，所述第一T形板(80)的侧面且靠近顶部的位置水平设有连接杆(801)，所述连接杆(801)的端部穿过所述第二T形板(81)且螺纹连接有预紧螺母(802)，所述第二T形板(81)的侧面且位于底部的位置水平设有固定卡块(810)，所述固定卡块(810)的内壁粘接有橡胶卡垫(8100)，所述第二防护板(3)的外侧水平设有第二支撑板(30)，所述第二支撑板(30)的表面设有调制器(6)，所述调制器(6)内设置有单片机，所述调制器(6)通过导线连接有光纤传感器(60)，所述第二防护板(3)的顶部开设有第二U形凹槽(31)，所述第二U形凹槽(31)内设有第二固定板(7)，所述第二固定板(7)的侧面竖直开设有第二条形通槽(70)，所述第二条形通槽(70)内活动连接有矩形橡胶块(9)，所述矩形橡胶块(9)内粘接有橡胶套(90)。
2.根据权利要求1所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述橡胶卡垫(8100)内活动连接有所述激光端头(40)，所述激光端头(40)穿过所述第二T形板(81)至所述通孔(800)内。
3.根据权利要求1所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述橡胶套(90)内活动连接有所述光纤传感器(60)。
4.根据权利要求1所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述第一防护板(2)的侧面且位于所述第一U形凹槽(21)底部边缘的位置开设有第一安装槽(22)。
5.根据权利要求4所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述第一固定板(5)外侧的顶部向下竖直设有第一安装板(52)，所述第一安装板(52)的形状尺寸与所述第一安装槽(22)的形状尺寸相适配，且所述第一固定板(5)与所述第一防护板(2)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述第二防护板(3)的侧面且位于所述第二U形凹槽(31)底部边缘的位置开设有第二安装槽(32)。
7.根据权利要求6所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述第二固定板(7)外侧的顶部向下竖直设有第二安装板(71)，所述第二安装板(71)的形状尺寸与所述第二安装槽(32)的形状尺寸相适配，且所述第二固定板(7)与所述第二防护板(3)螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述第一T形板(80)横板的长度与所述第二T形板(81)横板的长度相同，且所述第一T形板(80)横板的长度与所述矩形凹槽(50)内壁的宽度相适配，所述第一T形板(80)和所述第二T形板(81)均与所述第一固定板(5)滑动连接。
9.根据权利要求1所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述预紧螺母(802)的内侧与所述第二T形板(81)的外侧贴合。
10.根据权利要求1所述的基于光纤激光器的光纤传感系统，其特征在于：所述矩形橡胶块(9)的两侧与所述第二条形通槽(70)内壁的两侧贴合，且所述矩形橡胶块(9)与所述第二固定板(7)滑动连接。
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