专利名称：光电检测系统的探头下压装置与下压方法
技术领域：
本发明涉及一种光电检测系统的探头下压装置与下压方法，特别涉及一种探头向底盘施加的压力能够保持恒定的探头下压装置。
背景技术：
光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴的检测技术。目前，众所周知的光电检测系统都是以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础，通过对载有被检测物体信号的光辐射(发射、反射、散射、衍射、折射、投射等)进行检测，通过这些光电检测器件 (如光电二极管)接收光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用的信息，再经过A/D变换接口输入微型计算机运算、处理，最后显示或打印输出所需检测物体的几何量或物理量。在检测过程中，被测物体被放置在位于下方的底盘上，探头则从位于上方的初始位置开始下移，直至与底盘相接触，然后继续施加向下的压力直至包裹住被测物体。现有光电检测系统中，探头从初始位置开始，下移的距离通常是固定的，但不同测量中被测物体的承载高度却存在差异，并且由于探头以及底盘多为金属材质、具有大弹性模量，这就导致探头在接触到不同被测物体后施加的压力具有较大差异。探头向被测物体施加的压力的差异将导致光学通路的不稳定，进而直接影响检测结果的精确度。倘若压力过大，还会压坏底盘或探头，甚至损坏仪器本身。因此，在高精度的光电检测系统中，必须想办法尽量维持压力恒定，确保检测系统的检测精度。

发明内容
本发明的目的在于提供一种探头向被测物体施加的压力能够保持恒定的光电检测系统的探头下压装置。本发明是通过如下技术方案实现的一种光电检测系统的探头下压装置，包括 用于放置被测物体的底盘、设置在所述底盘上方并能相对所述底盘在竖直方向上移动的探头、与所述探头连接从而控制所述探头的移动的下压模块，其特征在于所述下压模块与探头滑动连接，所述探头的底部设置有第一磁性块，所述底盘上设置有对应于所述第一磁性块的第二磁性块，第一磁性块与第二磁性块之间能够具有吸合力。所述第一磁铁与第二磁铁的设置可以为例如所述第一磁性块与第二磁性块均为永磁铁；第一磁性块为铁块、钴块、镍块或者其三者的合金块，第二磁性块为电磁铁，连接至电开关。相应的，本发明还提出一种下压方法，包括如下步骤(a)探头在下压模块的作用下，从悬空于底盘上方的初始位置开始向下移动，直至探头的底部接触到底盘；(b)下压模块继续下压，探头的底部与底盘抵触，下压模块相对本体向下滑动，第一磁性块与第二磁性块之间的吸合力提供探头与底盘之间的贴合力，且探头与底盘之间的贴合力保持恒定。
根据第一磁性块与第二磁性块的性质以及控制方法的不同，第一磁性块与第二磁性块之间的吸合力存在多种情况，例如当探头从悬空于底盘上方的初始位置开始向下移动时，即有吸合力；或者，当探头从悬空于底盘上方的初始位置开始向下移动时，无吸合力； 当探头的底部与底盘抵触时，存在吸合力。根据本发明实施的光电检测系统的探头下压装置，探头与底盘之间的贴合力主要是由磁性块的吸合力决定的，而当探头的底部接触到底盘之后，下压模块继续下压的距离对探头与底盘之间的贴合力并无影响。如此一来，不仅能保证不同高度的被测物体受到的压力大致相同，同一个被测物体承受的探头压力也将基本维持恒定，彻底避免由于探头位移及探头形变而令探头压力发生过大波动，避免检测结果产生较大误差，保证光电检测系统的一致性，大幅度提高检测精度，同时也能避免仪器由于在瞬间受到过大压力而发生损坏。


通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。附图1为实施例1的探头下压装置的结构示意图；附图加至2c为实施例1的探头下压装置的使用过程示意图；附图3为实施例2的探头下压装置的结构示意图。其中10、探头；11、本体；12、第一磁性块；20、底盘；21、第二磁性块；22、电开关；30、下压模块；40、光电检测部件；50、LED 灯；60、被测物体。
具体实施例方式以下结合实施例和附图，对本发明的具体实施方式
进行详细说明。附图1为实施例1的探头下压装置的结构示意图。如附图1所示，根据实施例1 实施的探头下压装置包括用于放置被测物体60的底盘20、设置在底盘20上方的探头10、 以及用于控制探头10移动的下压模块30。其中，探头10包括本体11，本体11为中空的管状结构，其内部设置有光电检测部件40和固定设置在光电检测部件40上的LED灯50。所述下压模块30与本体11滑动连接，在某些实施方式中，下压模块30与本体11之间几乎没有摩擦力；在某些实施方式中，下压模块30与本体11之间存在微小的摩擦力，此时，整个装置将运行比较平稳。所述本体11的底部设置有第一磁性块12，所述底盘20上设置有对应于所述第一磁性块12的第二磁性块21，第一磁性块12与第二磁性块21之间能够具有吸合力。在本实施例中，第一磁性块12与第二磁性块21均为S极朝下、N极朝上的永磁铁，当然二者还可以为S极朝上、N极朝下。附图2为图1中探头下压装置的使用过程示意图。如附图加所示，刚开始检测时， 探头10在下压模块30的作用下，从悬空于底盘20上方的初始位置开始向下移动。随着探头10逐渐下降，第一磁性块12与第二磁性块21之间的吸合力逐渐增加。该吸合力结合探头10自身的重力，能够导致本体11相对下压模块30滑动至最底端，并且本体11与下压模块30之间存在压力，压力大小等于吸合力加上探头10的重力。待探头10移至如附图2b所示的状态，即探头10的底部刚刚接触到底盘20时，第一磁性块12与第二磁性块21之间的吸合力达到最大，此时本体11与下压模块30之间的压力也达到最大，因此探头10与底盘20之间没有贴合力，当然，没有贴合力也包括贴合力微弱至可以忽略不计的情形。参见图2c，下压模块30继续下压，由于探头10的底部与底盘20相抵触，下压模块 30相对本体11向下滑动，下压模块30与本体11之间的压力消失，探头10与底盘20之间的贴合力等于第一磁性块12与第二磁性块21之间的吸合力加上探头10的重力。使用本下压装置，探头10与底盘20之间的贴合力主要是由磁性块的吸合力决定的，而当探头10的底部接触到底盘20之后，下压模块30继续下压的距离对探头10与底盘 20之间的贴合力并无影响。因此在设计本装置时，需要考虑下压模块30的下移量以及下压模块30与本体11之间的相对滑动长度，以确保探头10的底部与底盘20接触之后，下压模块30能继续下移。此时，当不同测量中被测物体60的承载高度存在差异时，即可保证被测物体60受到的压力基本维持恒定，从而提高检测的精确度，避免仪器损坏。当然，考虑到探头10与底盘20之间需要较大贴合力来确保光密封，进而确保检测结果不受外来光线的影响，可以使得第一磁性块12与第二磁性块21之间的具有较大的吸合力。附图3为实施例2的结构示意图。在实施例1中，两块磁性块均为永磁铁，然而在实施例2中，第二磁性块21为电磁铁，可以获得更大的吸合力，第二磁性块21连接至电开关22，第二磁性块21是否有磁力受电开关22通电与否的控制；第一磁性块12为一块铁块、 钴块、镍块或者其三者的合金块。对于该实施例2，所采用的使用过程可以为刚开始检测时，探头10在下压模块30 的作用下，从悬空于底盘20上方的初始位置开始向下移动，电开关22处于闭合状态，直至探头10的底部刚刚接触到底盘20，探头10与底盘20之间没有贴合力；下压模块30继续下压，由于探头10的底部与底盘20相抵触，下压模块30相对本体11向下滑动，第一磁性块12与第二磁性块21之间的吸合力提供探头10与底盘20之间的贴合力。对于该实施例2，所采用的使用过程还可以为刚开始检测时，探头10在下压模块 30的作用下，从悬空于底盘20上方的初始位置开始向下移动，电开关22处于断开状态，直至探头10的底部刚刚接触到底盘20，探头10与底盘20之间没有贴合力；闭合电开关22， 第一磁性块12与第二磁性块21之间的吸合力提供探头10与底盘20之间的贴合力，下压模块30继续下压，探头10的底部与底盘20相抵触，下压模块30相对本体11向下滑动，探头10与底盘20之间的贴合力保持恒定。如此可以使得下压模块30从悬空于底盘20上方下降时，不受到其它外力干扰，下降过程更加平稳。当然，本领域的技术人员还可以根据现有技术对第一磁性块12与第二磁性块21 做出其它设计，以满足二者之间存在磁吸合力即可。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种光电检测系统的探头下压装置，包括用于放置被测物体的底盘、设置在所述底盘上方并能相对所述底盘在竖直方向上移动的探头、与所述探头连接从而控制所述探头的移动的下压模块，其特征在于所述下压模块与探头滑动连接，所述探头的底部设置有第一磁性块，所述底盘上设置有对应于所述第一磁性块的第二磁性块，第一磁性块与第二磁性块之间能够具有吸合力。
2.如权利要求1所述的光电检测系统的探头下压装置，其特征在于所述第一磁性块与第二磁性块均为永磁铁。
3.如权利要求1所述的光电检测系统的探头下压装置，其特征在于所述第一磁性块为铁块、钴块、镍块或者其三者的合金块，第二磁性块为电磁铁，连接至电开关。
4.一种如权利要求1所述的装置的下压方法，包括如下步骤(a)探头在下压模块的作用下，从悬空于底盘上方的初始位置开始向下移动，直至探头的底部接触到底盘；(b)下压模块继续下压，探头的底部与底盘抵触，下压模块相对本体向下滑动，第一磁性块与第二磁性块之间的吸合力提供探头与底盘之间的贴合力，且探头与底盘之间的贴合力保持恒定。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于当探头从悬空于底盘上方的初始位置开始向下移动时，第一磁性块与第二磁性块之间即具有吸合力。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于当探头从悬空于底盘上方的初始位置开始向下移动时，第一磁性块与第二磁性块之间无吸合力；当探头的底部与底盘抵触时，第一磁性块与第二磁性块之间存在吸合力。
全文摘要
本发明公开了一种光电检测系统的探头下压装置与下压方法，装置包括用于放置被测物体的底盘、设置在所述底盘上方并能相对所述底盘在竖直方向上移动的探头、与所述探头连接从而控制所述探头的移动的下压模块，所述下压模块与探头滑动连接，所述探头的底部设置有第一磁性块，所述底盘上设置有对应于所述第一磁性块的第二磁性块，第一磁性块与第二磁性块之间能够具有吸合力。根据本发明，探头与底盘之间的贴合力主要是由磁性块的吸合力决定的，而当探头的底部接触到底盘之后，下压模块继续下压的距离对探头与底盘之间的贴合力并无影响。因此能保证光电检测系统的一致性，大幅度提高检测精度，同时也能避免仪器由于在瞬间受到过大压力而发生损坏。
文档编号G01D11/00GK102506919SQ20111029865
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者曾静, 牛金海, 莫斌峰 申请人:上海交通大学