专利名称：非接触平板玻璃表面探伤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于非接触平板玻璃表面探伤装置，属电子技术领域。具体地说，本 实用新型是一种非接触式平板玻璃表面探伤装置，利用该装置采集平板玻璃表面信息与标 准玻璃信息进行对比，从而检测出不合格的产品，该测量装置测量方法简单、方便、快捷，测 量精度高、范围大，可对平板玻璃表面质量状况进行一次性标定，也可根据具体要求进行标定。
背景技术：
目前对平板玻璃表面质量的各项指标进行检测，一般仍停留在手工检测阶段，测 量误差较大，效率低。为了提高精度，减少测量时间，提高检测效率，需要一种可以快速检 测、评定被测玻璃的表面质量状况的装置，以提高检测精度与检测效率、减少测量时间，提 高平板玻璃表面加工的质量和性能，减轻人工识别、劳动强度。实用新型的内容鉴于上述，本实用新型的主要目的在于提供一种非接触平板玻璃表面探伤装置， 它可以快速检测、评定被测玻璃的表面质量状况，该装置能提高检测精度与检测效率、减少 检测时间，提高平板玻璃表面加工的质量和性能，减轻人工检测的劳动强度，具有很大的实 用性。为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种非接触平板玻璃表面 探伤装置。其特征是主要包含半导体激光器，光学系统，接受光纤束、发射光纤束；半导体 激光器发出的光经光学系统校直、聚焦后射入到平板玻璃被测表面，经被测玻璃表面反射、 散射后，通过光纤传感器进入光电探测器，将光强度分布信号转换成模拟电信号，经放大、 滤波后，作A/D转换，通过高速数据采集系统进入计算机，通过计算机与标准数据比较，得 出结论。本实用新型所述光学系统由半导体激光器(1)，扩束镜(2)，分光镜(4)，反光镜 (3)组成；其中半导体激光器是给整个系统提供稳定可靠的光源，并且具有光能集中，准直 性和方向性好、重量轻、耗电省等优点，光纤传输性好，是比较理想的光源。本实用新型所述光纤传感器是由接受光纤束(5)，发射光纤束(7)以及探头1(9) 和探头2 (10)组成。本实用新型所述电路模块由放大电路、滤波电路、A\D转换电路组成。本实用新型所述微型计算机模块由键盘，打印机，显示器组成。本实用新型所述光学系统由半导体激光器、扩束镜(2)、分光镜(4)、反光镜(3)组 成，光纤传感器由接受光纤束(5)、发射光纤束(7)、探头1(9)和探头2 (10)组成，半导体激 光器(1)发出的光经过扩束镜(2)、分光镜(4)、反光镜(3)准直、聚焦传给发射光纤束(7)， 聚焦后射到平板玻璃被测表面，被测表面反射、散射后，由光学系统中的探头(9)、(10)和 接受光纤束(5)进入光电探测器(6)。最终将光强度分布信号转换成模拟电信号，经电路模 块的放大电路、滤波电路，A/D转换电路后，通过高速数据采集系统进入微型计算机模块，最终由键盘，打印机，显示器输出检测结果。本实用新型所述接受光纤束(5)、发射光纤束(7)采用两根同样芯径的光纤，并 将两根光纤的端面靠近装配到一起，端面为平面，光从一根光纤输出，通过两根光纤间微小 空隙，进入另一根光纤。连接探头1(9)的选用同心圆排列单向分离型光纤传感器，使之与 被测表面保持垂直，其优点是具有较大的测量范围和较高的位移灵敏度，可以减小倾斜和 转动的影响；连接探头2(10)选用并行排列单向分离型光纤传感器，使之与被测表面成识度 角，^e (35° -60° )夹角(此夹角是通过实验和计算机模拟得出的最佳角度范围值)。本实用新型的有益效果是利用非接触平板玻璃表面探伤装置采集平板玻璃表面 信息于标准平板玻璃信息比较从而实现了对平板玻璃表面探伤，能够达到平板玻璃表面探 伤的快速、无损伤、在线检测。

图1为图非接触平板玻璃表面探伤装置系统框图图2为非接触平板玻璃表面探伤装置的原理图图中1、激光器2、扩束镜3、反光镜4、分光镜5、接受光纤束6、光电探测器7、发射光纤束8、被测表面9、测头1 10、测头211、微型计算机12、打印与显示
具体实施方式
半导体激光器(1)发出一束光以一定角度人射到被测表面时，如果平板玻璃表面 是理想光滑的，人射光将沿反射方向全部反射；如果平板玻璃表面存在瑕疵，包括气泡、划 伤、砂粒、疙瘩、麻点、线道等，人射光的一部分或全部会产生散射并偏离反射角，因此，空间 某个角度的光能变化，可以反映平板玻璃表面的特性。就反射方向来说，平板玻璃表面瑕疵 越多，能量也越小，从而可以根据能量的变化来反映平板玻璃表面参数的大小。据此，就可 由测出的反射光强的大小来评定平板玻璃表面瑕疵的程度。图1为是非接触平板玻璃表面探伤装置的测量系统组成部分，该系统包含光学系 统、光电转换、滤波电路及放大电路系统和微型计算机系统。图2为非接触平板玻璃表面探伤装置原理图，该原理采用两套测量系统，即测头 1(9)和探头2 (10)。其中探头1(9)与被测表面保持垂直，探头2 (10)与被测表面成一定的 夹角(此夹角是通过实验和计算机模拟得出的最佳值)。其测量过程是半导体激光器(1) 发出的光束经扩束镜(2)变成具有一定孔径的光束，该光束经分光镜(4)分成两路，一路透 射到探头1(9)的发射光纤束(7)；另一路经反光镜反射到探头2 (10)中的发射光纤束(7)， 光线再经发射光纤束(7)照射到被测平板玻璃表面，由被测表面反射回来的光线，经接收 光纤束(5)由光电探测器(6)接收，最终将两路的光强信号比转换成电信号，经电路模块的 放大电路、滤波电路，A/D转换电路后，通过高速数据采集系统进入微型计算机模块，最终由 键盘，打印机，显示器输出检测结果。
权利要求一种非接触平板玻璃表面探伤装置，包含光纤传感器，光学系统、电路模块和微型计算机模块，其特征是半导体激光器发出的光经光学系统校直、聚焦后射入到平板玻璃被测表面，经被测玻璃表面反射、散射后，通过光纤传感器进入光电探测器，将光强度分布信号转换成模拟电信号，经放大、滤波后，作A/D转换，通过高速数据采集系统进入计算机。
2.根据权利要求1所述的光纤传感器是由接受光纤束，发射光纤束以及探头1和探头 2组成。
3.根据权利要求1所述的光学系统由半导体激光器，扩束镜，分光镜，反光镜组成；半 导体激光器是给整个系统提供稳定可靠的光源。
4.根据权利要求1所述的电路模块由放大电路、滤波电路、A\D转换电路组成。
5.根据权利要求1所述的微型计算机模块由键盘，打印机，显示器组成。
专利摘要本实用新型是一种非接触平板玻璃表面探伤装置，该装置主要的特征是半导体激光器发出的光经光学系统校直、聚焦后射入到平板玻璃被测表面，经被测玻璃表面反射、散射后，通过光纤传感器进入光电探测器，将光强分布信号转换成模拟电信号，经放大、滤波后，作A/D转换，通过高速数据采集系统进入计算机，计算机与标准数据比较，得出结论；该装置可以快速检测、评定被测玻璃的表面质量状况，提高检测精度与检测效率、减少检测时间，提高平板玻璃表面加工的质量和性能，减轻人工检测的劳动强度，具有很强的实用性。
文档编号G01N21/896GK201615890SQ20092023956
公开日2010年10月27日 申请日期2009年10月10日 优先权日2009年10月10日
发明者曹丽娟, 柳光日, 郭三华 申请人:曹丽娟