专利名称：测量工件表面粗糙度的光纤传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属光纤传感器类。
目前国内外正在研制及使用的利用反射及漫反射测量光强来确定工件表面粗糙度的光纤传感器有两种，一种是Y型、多模玻璃光纤传感器。如图6所示8为发送光纤，9为接收光纤，10为测量端面，11为光源，12为光敏元件。图7为测量端面上8、9两路的光纤排列图。这种传感器共分为两路，其中只有一路为接收光纤，测量通用性差，不规范，它的定标是在人射光强大小、材料反射率大小都不变的条件下进行的，因此该传感器通用范围很窄。另一种是双测头光纤传感器，该传感器可克服前一种传感器的不足，但其结构复杂，制造困难，测量很不方便。
本发明的目的是设计一种结构简单，在入射光强大小及材料反射率大小可变的条件下亦可测量，且可消除光源不稳带来的测量误差及被测工件反射系数的差别所带来的测量误差的光纤传感器。
本实用新型所述的测量工件表面粗糙度的光纤传感器是由很多根多膜光导纤维、光敏元件等组成。该光纤传感器被分成三路，一路是将光源的光信输到传感器的测量端面，并且照射在被测工件表面上，另两路是将照射在被测工件表面的反射信息从两个不同的空间角接收回来，再由光纤传感器传输到另一端，通过光敏元件转换成电信号，进行处理后，即可显示出工件表面的粗糙度。其特点是用两路处于不同空间角的接收光路接收其反射信息，可消除干扰及被测工件反射系数所造成的测量误差。


图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型测量端面上各路光纤的排列示意图。
图3是工件的被测表面为平面时，该光纤传感器的端面与被测工件表面的位置示意图。
图4是工件的被测表面为曲面时，该光纤传感器的轴线与被测工件法线的位置关系示意图。
图5是限位装置结构示意图。
下面结合图具体说明本实用新型的实施方案测量工件表面粗糙度时，将光纤传感器的端面与被测工件的表面平行(见图3)，若被测工件为曲面，则要求被测工件的法线与传感器的轴线重合(见图4)，同时要保证传感器的端面与被测工件表面的相对位置固定，所以在该光纤传感器的测量端装上限位装置(见图5)。
见图1，该光纤传感器分成三路，一路是将光源5的光信号通过1路的光导纤维输送到传感器的测量端面4，并且照射在被测工件的表面上，然后通过2、3两路的光导纤维，将照射在被测工件表面的反射信号从两个不同的空间角接收回来，再由光纤传感器传输到另一端，通过光敏元件6、7转换成电信号，进行处理后，即显示出工件表面的粗糙度。
测量端面上各路光纤的排列见图2，中心圆为1路，即将光源的光信传输到测量端面的那一路，两个同心圆为2、3路即接收两个不同空间角反射信息的两路。
本实用新型用光测量，非接触，对工件无损伤，测量速度快，测量范围大，结构简单，制作容易，成本低。
权利要求1.一种测量工件表面粗糙度的光纤传感器，它是由很多根多模光导纤维、光敏元件等组成，其特征是具有两路处于不同空间角的接收光路。
专利摘要一种测量工件表面粗糙度的光纤传感器，它是由很多根多膜光导纤维、光敏元件等组成其特点是用两路处于不同空间角的接收光路接收其反射信息，可消除干扰及被测工件反射系数所组成的测量误差。本实用新型用光测量，非接触，对工件无损伤，测量速度快，测量范围大，结构简单，制作容易，成本低。
文档编号G01B11/30GK2064041SQ8922028
公开日1990年10月17日 申请日期1989年11月27日 优先权日1989年11月27日
发明者万卓非 申请人:第一汽车制造厂职工大学