CN213748658U

CN213748658U - 一种反射式光纤传感器装置

Info

Publication number: CN213748658U
Application number: CN202022913074.8U
Authority: CN
Inventors: 李纳
Original assignee: Shenzhen Bizhi Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Bizhi Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-07-20
Anticipated expiration: 2030-12-07

Abstract

本实用新型公开了一种反射式光纤传感器装置，包括光源部、透镜部，光源部具有发射光纤、接收光纤和第一驱动组，所述发射光纤、接收光纤等高度的并列设置于安装板上，所述第一驱动组驱动连接所述安装板并驱动该安装板做微位移动作；透镜部设置于所述光源部邻侧，其具有透镜、安装所述透镜的透镜安装部和驱动所述透镜安装部移动的第二驱动组，所述第二驱动组驱动连接所述透镜安装部并驱动所述透镜安装部移动。本实用新型的反射式光纤传感器装置能够应用于强酸液、强碱液的液面测量。不需要人力去现场调节，因而人身安全得到了保障。

Description

一种反射式光纤传感器装置

技术领域

本实用新型涉及传感技术领域，具体的说是涉及一种反射式光纤传感器装置。

背景技术

如图1所示，图1为现有技术中反射式光纤传感器的基本原理图，一号发射光纤1和二号接收光纤2是以图示透镜3的中线对称排布。

反射式光纤传感器用途较广，如应用于测量液面，其原理是通过光的液面反射来进行液面的测量，反射式光纤传感器由发射光纤、接收光纤以及一个自聚焦透镜构成。其中，自聚焦透镜的作用是改变发射光纤发射光的传播路径。当光信号经液面反射回接收光纤时光的传播路径再一次被改变。由于发射光纤和接收光纤分布在中轴的两侧，且与中轴线成对称分布，因此，平行光并不垂直于液面。当发射光纤发射总功率保持不变时，接收光纤接收到的光功率与液面和反射面之间的距离存在一定的关系，根据接收光纤接收到的光功率值，就可以得到液面高度。使用该结构能够得到较高的测量精度，但是光纤探头的视场角、摆放位置及透镜的摆放位置都对液面高度的测量结果影响较大。

而在一些具有腐蚀性的工业液体中，如果经常通过人力调节测量装置来测量液面，会对人体产生伤害。

因此，有必要通过远程来控制测量装置来实现液面的测量，进而有必要的研发一种可被远程控制的测量装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种反射式光纤传感器装置，设计该反射式光纤传感器装置的目的：本实用新型的反射式光纤传感器装置可以被远程控制。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：本实用新型的一种反射式光纤传感器装置，包括：

光源部，具有发射光纤、接收光纤和第一驱动组，所述发射光纤、接收光纤等高度的并列设置于安装板上，所述第一驱动组驱动连接所述安装板并驱动该安装板做微位移动作；

透镜部，设置于所述光源部邻侧，其具有透镜、安装所述透镜的透镜安装部和驱动所述透镜安装部移动的第二驱动组，所述第二驱动组驱动连接所述透镜安装部并驱动所述透镜安装部移动。

进一步的，所述第一驱动组包括：

气缸，座固于一第一平台上，该平台上还设置有两条并行的第一导轨；

活动组件，底部滑接于两条第一导轨上，其上端一侧设置有悬空支架，所述悬空支架的悬空部侧安装所述安装板，所述气缸驱动连接所述活动组件且驱动所述活动组件沿所述第一导轨移动。

进一步的，所述第二驱动组包括：

X轴机构，包括第一伺服电机、第一丝杆和X向移动组，所述第一伺服电机座固于一第二平台上，该第一伺服电机驱动连接有第一丝杆，所述第二平台上设置有两条第二导轨，所述X向移动组滑接于所述第二导轨上，所述第一丝杆驱动螺接所述X向移动组，所述X向移动组上设置有两条第三导轨；

Y轴机构，包括第二伺服电机、第二丝杆和Y向移动组，所述第二伺服电机座固于所述X向移动组且其驱动连接所述第二丝杆，所述Y向移动组滑接于所述第三导轨，所述第二丝杆螺接所述Y向移动组，所述Y向移动组的顶面设置有直线导轨；

Z轴机构，设于所述Y向移动组，其驱动所述透镜安装部做升降动作。

更进一步的，所述Z轴机构包括：

第三伺服电机，其驱动连接有第三丝杆，所述第三丝杆螺接有下三角斜块，所述下三角斜块滑接在所述直线导轨上；

Z轴移动部，该Z轴移动部通过导柱连接所述Y向移动组，其顶板下底面安装有上三角斜块，所述上三角斜块的斜面与所述下三角斜块的斜面相贴，所述下三角斜块的移动能够使所述上三角斜块形成升降动作，所述顶板的上板面连接有悬空的透镜安装部。

更进一步的，所述透镜安装部的悬空部设置有透镜嵌孔。

更进一步的，所述透镜嵌孔为C型口，其上具有承载透镜的弧面。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型的光源部可进行微调节控制，进而能够实现被远程控制。本实用新型的透镜部上的透镜被驱动后，可以实现X向移动、Y向移动、Z向移动，进而能够实现被远程控制。本实用新型的反射式光纤传感器装置能够应用于强酸液、强碱液的液面测量。不需要人力去现场调节，因而人身安全得到了保障。

附图说明

图1为现有技术中反射式光纤传感器的基本原理图。

图2为本实用新型反射式光纤传感器装置的结构示意图。

图3为本实用新型光源部的结构放大图。

图4为本实用新型透镜部的结构放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：本实用新型的具体结构如下：

请参照附图2-4，本实用新型的一种反射式光纤传感器装置，包括：

光源部，具有发射光纤404、接收光纤401和第一驱动组，所述发射光纤404、接收光纤401等高度的并列设置于安装板上，所述第一驱动组驱动连接所述安装板并驱动该安装板做微位移动作；

透镜部，设置于所述光源部邻侧，其具有透镜506、安装所述透镜506的透镜安装部505和驱动所述透镜安装部505移动的第二驱动组，所述第二驱动组驱动连接所述透镜安装部505并驱动所述透镜安装部505移动。

本实施例的一种优选技术方案：所述第一驱动组包括：

气缸402，座固于一第一平台上，该平台上还设置有两条并行的第一导轨；

活动组件403，底部滑接于两条第一导轨上，其上端一侧设置有悬空支架，所述悬空支架的悬空部侧安装所述安装板，所述气缸402驱动连接所述活动组件403且驱动所述活动组件403沿所述第一导轨移动。

本实施例的一种优选技术方案：所述第二驱动组包括：

X轴机构，包括第一伺服电机502、第一丝杆和X向移动组，所述第一伺服电机502座固于一第二平台上，该第一伺服电机502驱动连接有第一丝杆，所述第二平台上设置有两条第二导轨，所述X向移动组滑接于所述第二导轨上，所述第一丝杆驱动螺接所述X向移动组，所述X向移动组上设置有两条第三导轨；

Y轴机构，包括第二伺服电机503、第二丝杆和Y向移动组，所述第二伺服电机503座固于所述X向移动组且其驱动连接所述第二丝杆，所述Y向移动组滑接于所述第三导轨，所述第二丝杆螺接所述Y向移动组，所述Y向移动组的顶面设置有直线导轨；

Z轴机构，设于所述Y向移动组，其驱动所述透镜安装部505做升降动作。

本实施例的一种优选技术方案：所述Z轴机构包括：

第三伺服电机504，其驱动连接有第三丝杆，所述第三丝杆螺接有下三角斜块，所述下三角斜块滑接在所述直线导轨上；

Z轴移动部，该Z轴移动部通过导柱连接所述Y向移动组，其顶板下底面安装有上三角斜块，所述上三角斜块的斜面与所述下三角斜块的斜面相贴，所述下三角斜块的移动能够使所述上三角斜块形成升降动作，所述顶板的上板面连接有悬空的透镜安装部505。

本实施例的一种优选技术方案：所述透镜安装部505的悬空部设置有透镜嵌孔。

本实施例的一种优选技术方案：所述透镜嵌孔为C型口，其上具有承载透镜506的弧面。

实施例2：

以下是本实用新型反射式光纤传感器装置的运行原理：

如图2-3所示，本实用新型的反射式光纤传感器装置能够被远程控制，在实际运用中，为了更精准的测量液面高度，需要调节发射光纤404、接收光纤401的与透镜506的位置。

一般来说，发射光纤404、接收光纤401的位置较为固定，其要调节时也是微位移调节。主要调节位置的部分是透镜506。发射光纤404、接收光纤401是固定在安装板上，安装板固定在悬空支架的悬空侧，气缸402驱动活动组件403做X向移动，后台服务器标记发射光纤404、接收光纤401的停止位置。

X轴机构驱动Y轴机构移动，直至使透镜506到达发射光纤404、接收光纤401的下方Y轴向路径上，Y轴机构再驱动Z轴机构做Y向移动，使透镜506到达发射光纤404、接收光纤401的下方且使发射光纤404、接收光纤401以所述透镜506的中轴线对称分布。最后，通过后台服务器计算发射光纤404、接收光纤401与透镜之间的优选距离，Z轴机构驱动透镜506升降以到达最优的位置。

启动发射光纤404，并通过现有的方法计算出液面的高度。

综上所述，本实用新型的光源部可进行微调节控制，进而能够实现被远程控制。本实用新型的透镜部上的透镜被驱动后，可以实现X向移动、Y向移动、Z向移动，进而能够实现被远程控制。本实用新型的反射式光纤传感器装置能够应用于强酸液、强碱液的液面测量。不需要人力去现场调节，因而人身安全得到了保障。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种反射式光纤传感器装置，其特征在于，包括：

光源部，具有发射光纤(404)、接收光纤(401)和第一驱动组，所述发射光纤(404)、接收光纤(401)等高度的并列设置于安装板上，所述第一驱动组驱动连接所述安装板并驱动该安装板做微位移动作；

透镜部，设置于所述光源部邻侧，其具有透镜(506)、安装所述透镜(506)的透镜安装部(505)和驱动所述透镜安装部(505)移动的第二驱动组，所述第二驱动组驱动连接所述透镜安装部(505)并驱动所述透镜安装部(505)移动。

2.根据权利要求1所述的一种反射式光纤传感器装置，其特征在于，所述第一驱动组包括：

气缸(402)，座固于一第一平台上，该平台上还设置有两条并行的第一导轨；

活动组件(403)，底部滑接于两条第一导轨上，其上端一侧设置有悬空支架，所述悬空支架的悬空部侧安装所述安装板，所述气缸(402)驱动连接所述活动组件(403)且驱动所述活动组件(403)沿所述第一导轨移动。

3.根据权利要求1所述的一种反射式光纤传感器装置，其特征在于，所述第二驱动组包括：

X轴机构，包括第一伺服电机(502)、第一丝杆和X向移动组，所述第一伺服电机(502)座固于一第二平台上，该第一伺服电机(502)驱动连接有第一丝杆，所述第二平台上设置有两条第二导轨，所述X向移动组滑接于所述第二导轨上，所述第一丝杆驱动螺接所述X向移动组，所述X向移动组上设置有两条第三导轨；

Y轴机构，包括第二伺服电机(503)、第二丝杆和Y向移动组，所述第二伺服电机(503)座固于所述X向移动组且其驱动连接所述第二丝杆，所述Y向移动组滑接于所述第三导轨，所述第二丝杆螺接所述Y向移动组，所述Y向移动组的顶面设置有直线导轨；

Z轴机构，设于所述Y向移动组，其驱动所述透镜安装部(505)做升降动作。

4.根据权利要求3所述的一种反射式光纤传感器装置，其特征在于，所述Z轴机构包括：

第三伺服电机(504)，其驱动连接有第三丝杆，所述第三丝杆螺接有下三角斜块，所述下三角斜块滑接在所述直线导轨上；

Z轴移动部，该Z轴移动部通过导柱连接所述Y向移动组，其顶板下底面安装有上三角斜块，所述上三角斜块的斜面与所述下三角斜块的斜面相贴，所述下三角斜块的移动能够使所述上三角斜块形成升降动作，所述顶板的上板面连接有悬空的透镜安装部(505)。

5.根据权利要求4所述的一种反射式光纤传感器装置，其特征在于，所述透镜安装部(505)的悬空部设置有透镜嵌孔。

6.根据权利要求5所述的一种反射式光纤传感器装置，其特征在于，所述透镜嵌孔为C型口，其上具有承载透镜(506)的弧面。