CN217483667U - 动态检测光纤出光功率的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动态检测光纤出光功率的装置，包括至少一个光纤、设置在光纤上的至少一个光敏模块、所述光敏模块的输出端连接控制模块，控制模块的输出端分别连接显示模块和报警模块；光敏模块采集光纤输送的光信号，将光信号转化为电压信号，并将电压信号传输至控制模块；激光控制器设有预设阈值；反馈电路根据电压信号生成光功率值，将光功率值反馈至显示模块和激光控制器，激光控制器对比光功率值和预设阈值，当光功率值超出预设阈值时，激光控制器发出停止出光的控制指令。本实用新型通过设置光敏模块、控制模块及激光控制器可以实现光纤出光功率的动态检测，不需要将光纤从设备上取下，不影响设备正常运行，操作简单方便。

Description

动态检测光纤出光功率的装置

技术领域

本实用新型属于光检测技术领域，具体涉及一种动态检测光纤出光功率的装置。

背景技术

随着科技的发展，机器视觉为轨道交通、光伏、航空航天、医疗、通信等领域带来了很多的便利，光纤以其传输速率快、传输距离远、功率衰减少等众多的优点走进各个领域。

但是由于玻璃纤维的质地脆，弯曲半径不宜太小，机械强度低在使用中容易折断或者容易划伤，光纤端面容易污染，可能会导致设备异常，通信中断，传输速率下降，甚至可能会导致光纤燃烧起火。

相关技术中，测量功率通常采用光功率计，但光功率计检测只能放在出光端并且体积较大，检测的位置具有局限性，无法对一根光纤的多个位置的功率进行检测，而且测试完功率后必须将功率计移开将光纤安装回设备，设备才可以正常运行，使得检测非常不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动态检测光纤出光功率的装置以解决现有的光纤检测非常不便的问题。

为实现以上目的，实用新型采用如下技术方案：一种动态检测光纤出光功率的装置，包括：至少一个光纤、设置在所述光纤上的至少一个光敏模块、所述光敏模块的输出端连接控制模块，所述控制模块的输出端分别连接显示模块和报警模块；

所述光敏模块用于采集光纤输送的光信号，并将所述光信号转化为电压信号，并将所述电压信号传输至所述控制模块；

所述控制模块包括反馈电路和激光控制器，所述激光控制器设有预设阈值；

所述反馈电路用于根据所述电压信号生成光功率值，将所述光功率值反馈至显示模块和激光控制器，所述激光控制器对比所述光功率值和预设阈值，当所述光功率值超出预设阈值时，所述激光控制器发出停止出光的控制指令以及发送报警信号至报警模块；

所述显示模块用于显示所述光功率值；

所述报警模块根据报警信号进行报警。

进一步的，所述光敏模块包括：

光敏传感器，用于采集光纤输送的光信号；

转换电路，用于将所述光信号转化为电压信号，并将所述电压信号传输至所述控制模块；

所述光敏传感器、转换电路分别与所述控制模块连接。

进一步的，还包括：

信号放大模块，用于对电压信号进行放大；

滤波模块，用于对放大后的电压信号进行滤波；

所述信号放大模块的输入端连接所述光敏模块的输出端，所述信号放大模块的输出端连接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端连接所述控制模块。

进一步的，所述控制模块，还包括：

PID调节电路，用于对接收的电压信号进行比例调节和/或积分调节和/或微分调节；

所述PID调节电路的输入端连接转换电路的输出端，所述PID调节电路的输出端连接反馈电路的输入端。

进一步的，还包括：

通信模块，用于将光功率值输出至外部终端；

所述通信模块与所述控制模块连接。

进一步的，所述通信模块包括下列模块之一或组合：

RS232接口、RS485接口、RS422接口、I2C接口、SPI接口、USB接口或WIFI模块。

进一步的，所述光纤上设有固定结构，用于固定所述光敏模块。

进一步的，所述光纤上设有光纤保护套。

进一步的，所述显示模块包括：显示屏。

进一步的，所述光敏传感器采用

光电管、光电倍增管、光敏二极管、光敏三极管、光电二级管或光敏电阻。

本实用新型采用以上技术方案，所能达到的有益效果包括：

本申请实施例提供的一种动态检测光纤出光功率的装置，本申请将光敏模块固定在光纤上进行动态的检测并显示，不需要将光纤从设备上取下，不影响设备的正常运行，检测方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型一种动态检测光纤出光功率的装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种动态检测光纤出光功率的装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的动态检测光纤出光功率的装置。

如图1所示，本实用新型提供一种动态检测光纤出光功率的装置，包括：光纤1、设置在所述光纤1上的至少一个光敏模块2、所述光敏模块2的输出端连接控制模块3，所述控制模块3的输出端分别连接显示模块4和报警模块5；

所述光敏模块2用于采集光纤1输送的光信号，并将所述光信号转化为电压信号，并将所述电压信号传输至所述控制模块3；

所述控制模块3包括反馈电路31和激光控制器32，所述激光控制器32设有预设阈值；

所述反馈电路31用于根据所述电压信号生成光功率值，将所述光功率值反馈至显示模块4和激光控制器32，所述激光控制器32对比所述光功率值和预设阈值，当所述光功率值超出预设阈值时，所述激光控制器32发出停止出光的控制指令以及发送报警信号至报警模块5；

所述显示模块4用于显示所述光功率值；

所述报警模块5根据报警信号进行报警。

本申请提供的一种动态检测光纤出光功率的装置的工作原理是，光敏模块2检测光纤1输出的光信号，将光信号转化为电压信号，并将电压信号传输至控制模块3，其中，控制模块3中的反馈电路31根据所述电压信号生成光功率值，将所述光功率值反馈至显示模块4进行显示，同时发送至控制模块3中的激光控制器32，激光控制器32将该光功率值与预设阈值进行对比，如果该光功率值超出预设阈值的范围，则说明该检测点出现异常，则发送报警信号至报警模块5进行报警，同时发送停止出光的控制指令至光纤1，使得光纤1不再继续输出光信号。激光控制器32可以控制单路光源也可以控制多路光源。

可以理解的是，本申请中预设阈值是一个范围，而不是某一个固定值。。

需要说明的是，具体的，本申请中采用的光纤1可以是玻璃纤维也可以是塑料纤维，本申请在此不做限定。本申请中的光纤1可以为短距离光纤1也可以为长距离光纤1，当为短距离光纤1时，可以为多个光纤1，每个光纤1对应一个光敏模块2，每个光敏模块2采集对应的光纤1输送的光信号，那么可以检测出哪个光纤1出现了异常，对出现异常的光纤1进行处理。本申请中的光纤1还可以为长距离光纤1，当为长距离光纤1时，可以在该光纤1上的不同位置设置光敏模块2，也就是一根光纤1上设置多个检测点，那么在检测时可以发现某个检测点的光功率值出现异常，可以确定该光纤1出现异常的位置。

具体的，本申请可以将光敏传感器21设置在光纤1上，采集光纤1输送的光信号，然后通过转换电路22将光信号转化为电压信号。其中，光敏传感器21可以固定在光纤1上的固定结构上。

本申请短距离光纤1可以将光敏传感器21模块放置在光纤1出光端检测出光功率与实际设定功率值进行比较计算，如果计算值比正常的损耗值大则发出提示信息并停止激光输出，避免光纤1燃烧，提示作业人员对光纤1进行检查维修。

长距离光纤1可以使用多点检测，通过计算多个检测点输出功率然后进行比较，通过一个正常检测点和一个异常检测点快速确认出异常光纤1所在位置，并给出提示信息，便于作业人员快速准确的找到问题并维修，快速恢复使用。

本申请提供的动态检测光纤出光功率的装置，短距离光纤1可以将光敏模块2放置在光纤1出光端，通过检测出光功率与实际设定功率值进行比较计算，如果光功率值比正常的损耗值大则发出提示信息并停止激光输出，避免光纤1燃烧，提示作业人员对光纤1进行检查维修。长距离光纤1可以使用多点检测，通过计算多个检测点输出光功率然后进行比较，通过一个正常检测点和一个异常检测点快速确认出异常光纤1所在位置，并给出提示信息，便于作业人员快速准确的找到问题并维修，快速恢复使用。

一些实施例中，如图2所示，所述光敏模块2包括：

光敏传感器21，用于采集光纤1输送的光信号；

转换电路22，用于将所述光信号转化为电压信号，并将所述电压信号传输至所述控制模块3；

所述光敏传感器21、转换电路22分别与所述控制模块3连接。

作为一种优选的实施方式，所述光纤1上设有固定结构，用于固定所述光敏模块2。其中，固定结构可以为金属材料或者绝缘材料。

所述光纤1上设有光纤保护套。

本申请提供的动态检测光纤出光功率的装置可以将光敏传感器21固定在光纤1上进行动态的实时的快速的检测并显示，不需要将光纤1从设备上取下，不会影响设备正常运行。其中，固定结构中光敏传感器21可以根据出光强弱安装在固定结构的多个位置，安装角度可以根据出光强弱选择多个角度。安装距离可以根据被检测点安装在所需位置。

一些实施例中，还包括：

信号放大模块6，用于对电压信号进行放大；

滤波模块7，用于对放大后的电压信号进行滤波；

所述信号放大模块6的输入端连接所述光敏模块2的输出端，所述信号放大模块6的输出端连接所述滤波模块7的输入端，所述滤波模块7的输出端连接所述控制模块3。

本申请通过信号放大模块6对电压信号进行放大，通过滤波模块7对放大后的电压信号进行滤波，能够使得电压信号更加准确，从而使得反馈电路31计算的光功率值更加准确。

一些实施例中，所述控制模块3，还包括：

PID调节电路33，用于对接收的电压信号进行比例调节和/或积分调节和/或微分调节；

所述PID调节电路33的输入端连接转换电路22的输出端，所述PID调节电路33的输出端连接反馈电路31的输入端。

具体的，本申请中的控制模块3中的反馈电路31可以为模拟电路也可以为数字电路，PID调节电路33可以是比例调节、积分调节、微分调节，也可以是其中两种或三种共同调节。

一些实施例中，还包括：

通信模块(图中未示出)，用于将光功率值输出至外部终端；

所述通信模块与所述控制模块3连接。

优选的，所述通信模块包括下列模块之一或组合：

RS232接口、RS485接口、RS422接口、I2C接口、SPI接口、USB接口或WIFI模块。

一些实施例中，所述显示模块4包括：显示屏。

所述光敏传感器21采用光电管、光电倍增管、光敏二极管、光敏三极管、光电二级管或光敏电阻。

本申请中显示屏采用工业显示屏，可以显示多个检测点功率。

综上所述，本实用新型提供的动态检测光纤出光功率的装置，具有以下有益效果：

(1)，短距离光纤可以将光敏模块放置在光纤出光端检测出光功率与实际设定功率值进行比较计算，如果计算值比正常的损耗值大则发出提示信息并停止激光输出，避免光纤燃烧，提示作业人员对光纤进行检查维修。

(2)，长距离光纤可以使用多点检测，通过计算多个检测点输出功率然后进行比较，通过一个正常检测点和一个异常检测点快速确认出异常光纤所在位置，并给出提示信息，便于作业人员快速准确的找到问题并维修，快速恢复使用。

(3)，动态检测光纤出光功率的装置可以将光敏传感器固定在光纤上进行动态的实时的快速的检测并显示，不需要将光纤从设备上取下，不会影响设备正常运行，检测更加方便。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，包括：至少一个光纤、设置在所述光纤上的至少一个光敏模块、所述光敏模块的输出端连接控制模块，所述控制模块的输出端分别连接显示模块和报警模块；

所述光敏模块用于采集光纤输送的光信号，并将所述光信号转化为电压信号，并将所述电压信号传输至所述控制模块；

所述控制模块包括反馈电路和激光控制器，所述激光控制器设有预设阈值；

所述反馈电路用于根据所述电压信号生成光功率值，将所述光功率值反馈至显示模块和激光控制器，所述激光控制器对比所述光功率值和预设阈值，当所述光功率值超出预设阈值时，所述激光控制器发出停止出光的控制指令以及发送报警信号至报警模块；

所述显示模块用于显示所述光功率值；

所述报警模块根据报警信号进行报警。

2.根据权利要求1所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，所述光敏模块包括：

光敏传感器，用于采集光纤输送的光信号；

转换电路，用于将所述光信号转化为电压信号，并将所述电压信号传输至所述控制模块；

所述光敏传感器、转换电路分别与所述控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，还包括：

信号放大模块，用于对电压信号进行放大；

滤波模块，用于对放大后的电压信号进行滤波；

所述信号放大模块的输入端连接所述光敏模块的输出端，所述信号放大模块的输出端连接所述滤波模块的输入端，所述滤波模块的输出端连接所述控制模块。

4.根据权利要求1所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，所述控制模块，还包括：

PID调节电路，用于对接收的电压信号进行比例调节和/或积分调节和/或微分调节；

所述PID调节电路的输入端连接转换电路的输出端，所述PID调节电路的输出端连接反馈电路的输入端。

5.根据权利要求1所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，还包括：

通信模块，用于将光功率值输出至外部终端；

所述通信模块与所述控制模块连接。

6.根据权利要求5所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，所述通信模块包括下列模块之一或组合：

RS232接口、RS485接口、RS422接口、I2C接口、SPI接口、USB接口或WIFI模块。

7.根据权利要求1所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，

所述光纤上设有固定结构，用于固定所述光敏模块。

8.根据权利要求1所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，

所述光纤上设有光纤保护套。

9.根据权利要求1所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，

所述显示模块包括：显示屏。

10.根据权利要求2所述的动态检测光纤出光功率的装置，其特征在于，所述光敏传感器采用

光电管、光电倍增管、光敏二极管、光敏三极管、光电二极管或光敏电阻。

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