專利名稱：一種物料成分檢測光纖傳感裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及物料成分檢測技術(shù)領域，具體涉及ー種物料成分檢測光纖傳感裝置。
背景技術(shù)：
在糧食、煙草、造紙、建材、化工等行業(yè)的生產(chǎn)、加工、儲備等エ藝環(huán)節(jié)，需要對半成品或成品物料的成分(主要成分，往往還包括水分)含量作實時或在線檢測。傳統(tǒng)的光學傳感裝置是采用各種鏡片(如透鏡、棱鏡、反射鏡)組成的光路，它們都屬于成像光路，分光均勻度不高、結(jié)構(gòu)復雜、移動狀態(tài)檢測誤差大、裝置笨重，且成本較高、裝配調(diào)試難度大。實際上成分檢測是檢測經(jīng)物料透射或反射的物質(zhì)成分特征吸收波長光之強度而不是光強的平面分布圖像，所以我們需要一種新的物料成分檢測裝置。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實用新型提供了一種新的解決方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對于現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種物料成分檢測光纖傳感裝置，該物料成分檢測光纖傳感裝置能快速準確的檢測物料成分，保障產(chǎn)品質(zhì)量，減少物耗能耗；還具有成本低、安裝方便、易于維護等優(yōu)點。為達到上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為提供一種物料成分檢測光纖傳感裝置，其特征在干包括電機驅(qū)動器、步進電機、聚光燈泡、斬光轉(zhuǎn)盤、發(fā)送光纖分光束主端、殼體、接收光纖分光束支端、特征波長濾光片、光電探測器、采集運算板、檢測電路板、發(fā)送光纖分光束支端、接收光纖分光束主端、光學窗ロ、內(nèi)插標板和標板推拉器；所述殼體上設置有安裝孔，下端中間部位開有光學窗ロ ；所述電機驅(qū)動器、步進電機、聚光燈泡依次安裝在殼體左側(cè)；所述發(fā)送光纖分光束主端設置在聚光燈泡前方；所述斬光轉(zhuǎn)盤與步進電機連接，斬光轉(zhuǎn)盤的一端擋在聚光燈泡和發(fā)送光纖分光束主端之間；所述內(nèi)插標板安裝在光學窗ロ的左側(cè)，內(nèi)插標板一側(cè)設置有標板推拉器；所述光學窗ロ上方設置有接收光纖分光束主端，接收光纖分光束主端兩側(cè)設置有發(fā)送光纖分光束支端；所述殼體右側(cè)設置有采集運算板，采集運算板前方設置有檢測電路板；所述檢測電路板上設置有光電探測器；所述光電探測器前面設置有特征波長濾光片；所述特征波長濾光片前面設置有接收光纖分光束支端。綜上所述，本實用新型所提供的物料成分檢測光纖傳感裝置相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點I、以光纖分光束光路取代傳統(tǒng)的鏡片組光路，實現(xiàn)均勻分光照射物料、物料反射光收集和均勻分光，供接收端多個特征波長提取檢測和成份分析計算。2、物料成分檢測光纖傳感裝置輸出エ業(yè)標準的電信號代表成分含量值，可連接エ藝參數(shù)控制器，進而實時而全面地控制エ藝過程和參數(shù)，實現(xiàn)全自動操作。3、物料成分檢測光纖傳感裝置的傳光主件是光纖分光束，各支路光纖束匯集到主端內(nèi)，在相對較大空間內(nèi)實行纖芯分散和均布，大大提升了光纖分光束的分光均勻度。4、物料成分檢測光纖傳感裝置中的分光功能在固定光路而非傳統(tǒng)上在輪流切換光路(如濾光轉(zhuǎn)盤)中實現(xiàn)，這就保證在移動狀態(tài)物料檢測或傳感裝置掃描檢測時，各個探測器能同吋“看到”被測物料上的同一視點而不會產(chǎn)生動態(tài)誤差。5、還具有成本低、安裝方便、易于維護等優(yōu)點。

圖I為物料成分檢測光纖傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為光纖分光束的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I、電機驅(qū)動器；2、步進電機；3、聚光燈泡；4、斬光轉(zhuǎn)盤；5、發(fā)送光纖分光束 主端；6、殼體；7、接收光纖分光束支端；8、特征波長濾光片；9、光電探測器；10、采集運算板；11、檢測電路板；12、發(fā)送光纖分光束支端；13、接收光纖分光束主端；14、光學窗ロ ；15、內(nèi)插標板；16、標板推拉器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細地描述如圖所示，該物料成分檢測光纖傳感裝置，其特征在于包括電機驅(qū)動器I、步進電機2、聚光燈泡3、斬光轉(zhuǎn)盤4、發(fā)送光纖分光束主端5、殼體6、接收光纖分光束支端7、特征波長濾光片8、光電探測器9、采集運算板10、檢測電路板11、發(fā)送光纖分光束支端12、接收光纖分光束主端13、光學窗ロ 14、內(nèi)插標板15和標板推拉器16 ;所述殼體6上設置有安裝孔，下端中間部位開有光學窗ロ 14 ;所述電機驅(qū)動器I、步進電機2、聚光燈泡3依次安裝在殼體6左側(cè)；所述發(fā)送光纖分光束主端5設置在聚光燈泡3前方；所述斬光轉(zhuǎn)盤4與步進電機2連接,斬光轉(zhuǎn)盤4的一端擋在聚光燈泡3和發(fā)送光纖分光束主端5之間；所述內(nèi)插標板15安裝在光學窗ロ 14的左側(cè)，內(nèi)插標板15 —側(cè)設置有標板推拉器16 ;所述光學窗ロ 14上方設置有接收光纖分光束主端13，接收光纖分光束主端13兩側(cè)設置有發(fā)送光纖分光束支端12 ;所述殼體6右側(cè)設置有采集運算板10，采集運算板10前方設置有檢測電路板11 ；所述檢測電路板11上設置有光電探測器9 ;所述光電探測器9前面設置有特征波長濾光片8 ;所述特征波長濾光片8前面設置有接收光纖分光束支端7。殼體6為ー長方體，主要用于安裝各種功能部件；光學窗ロ 14用于提供光線通道；電機驅(qū)動器I用于提供步進電機2的電流驅(qū)動和步調(diào)控制；步進電機2用于使斬光轉(zhuǎn)盤4按規(guī)定步調(diào)旋轉(zhuǎn)；斬光轉(zhuǎn)盤4將連續(xù)光線變?yōu)槊}沖光線，能有效抵御物料周圍環(huán)境光線對傳感測量的干擾；聚光燈泡3提供廣譜而聚集的光線作為測量光源；發(fā)送光纖分光束主端5導入脈沖光線并均勻分配給幾個支路；發(fā)送光纖分光束支端12將脈沖光線通過光學窗ロ14照射物料；接收光纖分光束主端13收集來自物料的反射光線并均勻分配給幾個支路；接收光纖分光束支端7將分得的光線投向?qū)返奶卣鞑ㄩL濾光片8 ;特征波長濾光片8提取規(guī)定波長窄帶光譜光線送給光電探測器9 ;光電探測器9將探測到的光線轉(zhuǎn)換為微小電流信號；檢測電路板11裝有多個光電探測器9和前置放大器，將放大后的電信號提供給采集運算板10 ;采集運算板10采集多個支路的代表各個特征波長光線強度的電信號并加以數(shù)字化，按照規(guī)定的測量算法計算被測物料的多種成份含量；內(nèi)插標板15提供不經(jīng)被測物的光路自環(huán)，支持自測操作；標板推拉器16帶動內(nèi)插標板15的插入和收回。如圖2所示，光纖分光束是ー種可彎曲、多分支的光纖束，作為非圖像的能量傳輸光路它完全可取代傳統(tǒng)上用干物料成分光學傳感的鏡片組光路。用于發(fā)送和用于接收的光線分光束在本質(zhì)上是相同的。發(fā)送光纖分光束主要由發(fā)送光纖分光束主端5、柔性段、發(fā)送光纖分 光束支端12組成。發(fā)送光纖分光束主端5和發(fā)送光纖分光束支端12的硬護套提供安裝定位和準直功用以及內(nèi)部光纖芯束的保護，柔性段的柔性護套提供可彎曲性和內(nèi)部光纖芯束的保護。各支路光纖束匯集到主端內(nèi)，在相對較大的空間內(nèi)實行纖芯分散和均布，這大大提升了光纖分光束的分光均勻度，這使得即使入射光束在主端ロ的光強分布不均或發(fā)生變化，輸出光束的光通量在幾個支端出ロ的差異仍可控制在足夠小的范圍內(nèi)，顯著優(yōu)于通常鏡片分光的均勻度，這樣就能保障粗料物料或表面粗糙物料的光學傳感測量精度。物料成份檢測光纖傳感裝置的設計考慮到不同物料和不同成份的檢測，準備了對應很多種物質(zhì)特征吸收波長的窄帶濾光片，具有相同的安裝尺寸，可根據(jù)檢測對象和成份指定配置相應的濾光片。物料成份檢測光纖傳感裝置可在生產(chǎn)線移動(或不動)物料上方固定位置安裝，光學窗ロ在一定距離范圍內(nèi)對準物料即可檢測。對于寬幅移動物料，可將傳感裝置安裝在掃描架上，用作掃描檢測。本實用新型的主要指標成份含量f 30%，重復性不劣于O. 02%，測量速率100次/秒。保證了本實用新型可滿足眾多種類物料加工、輸送或儲備場合的應用要求。綜上所述，利用本實用新型所提供的物料成分檢測光纖傳感裝置能快速準確的檢測物料成分，保障產(chǎn)品質(zhì)量，減少物耗能耗；還具有成本低、安裝方便、易于維護等優(yōu)點。雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了詳細地描述，但不應理解為對本專利的保護范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改和變形仍屬本專利的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種物料成分檢測光纖傳感裝置，其特征在于包括電機驅(qū)動器(I)、步進電機(2)、聚光燈泡(3)、斬光轉(zhuǎn)盤(4)、發(fā)送光纖分光束主端(5)、殼體(6)、接收光纖分光束支端(7)、特征波長濾光片(8)、光電探測器(9)、采集運算板(10)、檢測電路板(11)、發(fā)送光纖分光束支端(12)、接收光纖分光束主端(13)、光學窗ロ( 14)、內(nèi)插標板(15)和標板推拉器(16);所述殼體(6)上設置有安裝孔，下端中間部位開有光學窗ロ(14);所述電機驅(qū)動器(I)、步進電機(2 )、聚光燈泡(3 )依次安裝在殼體(6 )左側(cè)；所述發(fā)送光纖分光束主端(5 )設置在聚光燈泡(3)前方；所述斬光轉(zhuǎn)盤(4)與步進電機(2)連接，斬光轉(zhuǎn)盤(4)的一端擋在聚光燈泡(3)和發(fā)送光纖分光束主端(5)之間；所述內(nèi)插標板(15)安裝在光學窗ロ(14)的左側(cè)，內(nèi)插標板(15) —側(cè)設置有標板推拉器(16);所述光學窗ロ(14)上方設置有接收光纖分光束主端(13),接收光纖分光束主端(13)兩側(cè) 設置有發(fā)送光纖分光束支端(12);所述殼體(6)右側(cè)設置有采集運算板(10)，采集運算板(10)前方設置有檢測電路板(11);所述檢測電路板(11)上設置有光電探測器(9);所述光電探測器(9)前面設置有特征波長濾光片(8);所述特征波長濾光片(8 )前面設置有接收光纖分光束支端(7 )。
專利摘要本實用新型公開了一種物料成分檢測光纖傳感裝置，其特征在于包括電機驅(qū)動器、步進電機、聚光燈泡、斬光轉(zhuǎn)盤、發(fā)送光纖分光束主端、殼體、接收光纖分光束支端、特征波長濾光片、光電探測器、采集運算板、檢測電路板、發(fā)送光纖分光束支端、接收光纖分光束主端、光學窗口、內(nèi)插標板和標板推拉器。該物料成分檢測光纖傳感裝置能快速準確的檢測物料成分，保障產(chǎn)品質(zhì)量，減少物耗能耗；還具有成本低、安裝方便、易于維護等優(yōu)點。
文檔編號G01N21/55GK202393705SQ20112057009
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者向昭東, 夏中均, 左揚, 江洪旺 申請人:四川高達科技有限公司