專利名稱：一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光聲檢測(cè)技術(shù)，特別涉及一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭。
背景技術(shù)：
檢測(cè)技術(shù)能反映各部門、行業(yè)、地區(qū)甚至國(guó)家整體的技術(shù)水平，能帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著質(zhì)量監(jiān)控以及醫(yī)療保健等的要求越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)檢測(cè)技術(shù)也提出了更高的要求。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療保健等的需求，需要采用多種檢測(cè)手段進(jìn)行測(cè)試與診斷，光聲檢測(cè)作為一種新興的檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)檢測(cè)與醫(yī)療診斷領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。光聲檢測(cè)技術(shù)采用光脈沖作為激勵(lì)信號(hào)源，光脈沖在待測(cè)體內(nèi)激發(fā)出的聲信號(hào)由聲敏材料接收，通過(guò)對(duì)接收的聲信號(hào)進(jìn)行分析和處理實(shí)現(xiàn)待測(cè)體的檢測(cè)與診斷。目前，光脈沖通路主要通過(guò)透鏡、棱鏡等光學(xué)設(shè)備進(jìn)行路徑轉(zhuǎn)換與檢測(cè)點(diǎn)定位，再由聲敏材料接收； 或者將光源的輸出光脈沖通過(guò)光纖導(dǎo)出后定位到待測(cè)物體上，由聲敏材料接收，這樣光路與聲路信號(hào)是分開(kāi)，體積比較大，應(yīng)用起來(lái)不方便；不同的待測(cè)物體對(duì)發(fā)射到其上面的光強(qiáng)具有不同的承受能力，同樣的光強(qiáng)，對(duì)某些待測(cè)物體可能會(huì)損壞其表面，甚至對(duì)整體造成傷害，而對(duì)另外一些待測(cè)物體，還不能產(chǎn)生能測(cè)量到的檢測(cè)信號(hào)，因此不同性質(zhì)的待測(cè)物體需要有不同的檢測(cè)光強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明專利旨在提供一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，與現(xiàn)有技術(shù)相比，體積小、應(yīng)用方便，同時(shí)解決了現(xiàn)有探頭的光強(qiáng)不可控的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，包括探頭本體，在探頭本體內(nèi)設(shè)有耦合光纖，所述探頭本體內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件，所述聲敏元件通過(guò)導(dǎo)線與外部的信號(hào)調(diào)整電路連接，所述聲敏元件的中部開(kāi)設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖的光束穿過(guò)光束射出孔，所述探頭本體的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。所述光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪、導(dǎo)向軌、滑軌，所述齒輪通過(guò)軸與導(dǎo)向軌鉸接，所述滑軌與導(dǎo)向軌滑動(dòng)連接，所述滑軌上設(shè)置有齒條，所述齒輪圓周的齒牙與齒條相嚙合，所述耦合光纖的端部固定在滑軌上，所述導(dǎo)向軌的一側(cè)與探頭本體的內(nèi)側(cè)壁固定連接。所述探頭本體的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有調(diào)節(jié)口，所述齒輪的齒牙伸出調(diào)節(jié)口。所述光束射出孔安裝有光纖導(dǎo)管，所述耦合光纖的端頭置于光纖導(dǎo)管內(nèi)。所述聲敏元件為壓電陶瓷材料或者壓電復(fù)合材料制成。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明具有可以在待測(cè)目標(biāo)上的任意點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，而不需要調(diào)整光路，通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)置在探頭本體上的齒輪，帶動(dòng)滑軌上的光纖端頭，通過(guò)光纖端頭在光纖導(dǎo)管內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，改變了光纖的光束射出點(diǎn)與待測(cè)目標(biāo)之間的距離，由于光纖射出的光束具有一定的擴(kuò)散角，因此，改變光束射出點(diǎn)與待測(cè)目標(biāo)之間的距離，即改變了光束照射到待測(cè)目標(biāo)上的單位面積。結(jié)合本發(fā)明來(lái)說(shuō)，光束射出點(diǎn)與待測(cè)目標(biāo)之間的距離越遠(yuǎn)，光束在待測(cè)目標(biāo)上的單位面積就越大，相應(yīng)的待測(cè)目標(biāo)上的光強(qiáng)減少，反之光強(qiáng)增大；通過(guò)控制耦合光纖的發(fā)射光強(qiáng)來(lái)滿足不同性質(zhì)的待測(cè)目標(biāo)的檢測(cè)需求，即實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控，減少光脈沖對(duì)待測(cè)物體的影響， 提高系統(tǒng)安全性，簡(jiǎn)化檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有可以在待測(cè)目標(biāo)上的任意點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，而不需要調(diào)整光路。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了光聲檢測(cè)的光發(fā)射信號(hào)與聲接收信號(hào)于一體，應(yīng)用范圍廣、穩(wěn)定性高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以及使用靈活方便的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于無(wú)損檢測(cè)以及醫(yī)療診斷等可以采用光聲檢測(cè)的各個(gè)領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭的透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭的端部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明發(fā)明光纖耦合光聲檢測(cè)探頭實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1、圖2所示，本發(fā)明的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，包括探頭本體5，在探頭本體5內(nèi)設(shè)有耦合光纖6，所述探頭本體5內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件8，所述聲敏元件8通過(guò)導(dǎo)線1與外部的信號(hào)調(diào)理電路連接，所述聲敏元件8的中部開(kāi)設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖6的光束穿過(guò)光束射出孔，所述探頭本體5的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。耦合光纖與外部的光源設(shè)備連接。如圖1所示，所述光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪4、導(dǎo)向軌5、滑軌2，所述齒輪4通過(guò)軸與導(dǎo)向軌3活動(dòng)鉸接，所述滑軌2與導(dǎo)向軌3滑動(dòng)連接，所述滑軌2上設(shè)置有齒牙(圖中未示出)，所述齒輪4圓周的齒牙與滑軌2上的齒牙相嚙合，所述耦合光纖6的端部固定在滑軌 2上，所述導(dǎo)向軌3的一側(cè)與探頭本體5的內(nèi)側(cè)壁固定連接。在探頭本體5的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有調(diào)節(jié)口，齒輪的部分齒牙伸出調(diào)節(jié)口，便于手動(dòng)調(diào)節(jié)。在光束射出孔安裝有光纖導(dǎo)管，所述耦合光纖的端頭置于光纖導(dǎo)管內(nèi)，耦合光纖的端部移動(dòng)時(shí)，光纖導(dǎo)管在起導(dǎo)向的作用。所述聲敏元件可采用壓電陶瓷或者壓電復(fù)合材料制成。光脈沖發(fā)射到待測(cè)體上，聲敏元件接收聲信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線1 傳輸?shù)较嚓P(guān)的放大、濾波等信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)處理。耦合光纖6的端部在探頭本體5內(nèi)的一部分呈彎曲狀，目的是耦合光纖6在探頭本體5內(nèi)有一定的伸展幅度。通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)置在探頭本體上的齒輪，帶動(dòng)滑軌上的光纖端頭， 通過(guò)光纖端頭在光纖導(dǎo)管內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，改變了光纖的光束射出點(diǎn)與待測(cè)目標(biāo)之間的距離，由于光纖射出的光束具有一定的擴(kuò)散角，因此，改變光束射出點(diǎn)與待測(cè)目標(biāo)之間的距離，即改變了光束照射到待測(cè)目標(biāo)上的單位面積。結(jié)合本發(fā)明來(lái)說(shuō)，光束射出點(diǎn)與待測(cè)目標(biāo)之間的距離越遠(yuǎn)，光束在待測(cè)目標(biāo)上的單位面積就越大，相應(yīng)的待測(cè)目標(biāo)上的光強(qiáng)減少，反之光強(qiáng)增大；通過(guò)控制耦合光纖的發(fā)射光強(qiáng)來(lái)滿足不同性質(zhì)的待測(cè)目標(biāo)的檢測(cè)需求，即實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控，減少光脈沖對(duì)待測(cè)物體的影響，提高系統(tǒng)安全性，簡(jiǎn)化檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，包括探頭本體，在探頭本體內(nèi)設(shè)有耦合光纖， 其特征在于所述探頭本體內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件，所述聲敏元件通過(guò)導(dǎo)線與外部的信號(hào)調(diào)理電路連接，所述聲敏元件的中部開(kāi)設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖的光束穿過(guò)光束射出孔，所述探頭本體的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，其特征在于所述光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪、導(dǎo)向軌、滑軌，所述齒輪通過(guò)軸與導(dǎo)向軌鉸接，所述滑軌與導(dǎo)向軌滑動(dòng)連接，所述滑軌上設(shè)置有齒條，所述齒輪圓周的齒牙與齒條相嚙合，所述耦合光纖的端部固定在滑軌上，所述導(dǎo)向軌的一側(cè)與探頭本體的內(nèi)側(cè)壁固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，其特征在于所述探頭本體的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有調(diào)節(jié)口，所述齒輪的齒牙伸出調(diào)節(jié)口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，其特征在于所述光束射出孔安裝有光纖導(dǎo)管，所述耦合光纖的端頭置于光纖導(dǎo)管內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，其特征在于所述聲敏元件為壓電陶瓷材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，其特征在于，所述聲敏材料為壓電復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測(cè)探頭，包括探頭本體，在探頭本體內(nèi)設(shè)有耦合光纖，所述探頭本體內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件，所述聲敏元件通過(guò)導(dǎo)線與外部的信號(hào)調(diào)整電路連接，所述聲敏元件的中部開(kāi)設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖的光束穿過(guò)光束射出孔，所述探頭本體的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)；本發(fā)明可在待測(cè)目標(biāo)上的任意點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)需調(diào)整光路，通過(guò)光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)控制耦合光纖的發(fā)射光強(qiáng)來(lái)滿足不同性質(zhì)的待測(cè)目標(biāo)的檢測(cè)需求，即實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控，減少光脈沖對(duì)待測(cè)物體的影響，提高系統(tǒng)安全性，簡(jiǎn)化檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/01GK102175617SQ201110031849
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者謝寶忠, 陳鐵群 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)