專利名稱：一種光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種纖維絲徑測量儀，特別是關(guān)于一種包括信號調(diào)制器、光電采樣系統(tǒng)，采用高輸入阻抗的比較放大電路和模擬顯示裝置諸部分的、并能通過接口與A／D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)和打印機(jī)相聯(lián)接的光電自動絲徑測量儀。
為了給紡織纖維(如蠶絲)的質(zhì)量作出正確的評價(jià)，就必須用微絲徑測量儀對纖維的均勻度、疵點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)的檢測。公知的微絲徑測量儀有專利號為86202908的蠶絲均勻度和疵點(diǎn)自動檢驗(yàn)儀以及專利號為86204917的新型光電絲徑測量儀，由于這兩種微絲徑測量儀都是采用光場式光路，因此它們共同的不足處就是光場容易受到干擾，從而影響測量的精確度，另處還存在一些光學(xué)元件如透鏡、半透半反鏡的定位精確度要求高的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種光路抗干擾性能好、體積小，測量精度高的纖維絲徑連續(xù)無損測量的光電自動測量儀。
本發(fā)明的解決方案是(1)在光電采樣系統(tǒng)中，采用有兩支分岔的分導(dǎo)光纖將光源發(fā)出的光信號分別輸給兩個受光元件－－光敏管；(2)光電采樣系統(tǒng)的所有元件包括一個光信號發(fā)生器－－紅外光源、聚焦透鏡、具有兩支分岔的分導(dǎo)光纖、兩個光敏管以及導(dǎo)絲裝置全部固定裝置在一塊板塊上；(3)在分岔支光纖端面和光敏管之間留有間隙，間隙由開在板塊上的孔與外界相通；(4)導(dǎo)絲裝置是用氧化鋁陶瓷材料制成，被測絲條在導(dǎo)絲裝置的導(dǎo)向下在光纖面和光敏管之間的間隙中連續(xù)通過。
本發(fā)明由于在光電采樣系統(tǒng)中，用具有兩支分岔的光導(dǎo)纖維將光源發(fā)出的光信號分別傳輸給受光元件光敏管，因而其光路是具有良好抗干擾性能的封閉式光路，由于光路不受外界干擾，從而提高了測量的精確度；本發(fā)明的測量儀精度優(yōu)于10－3；由于光電采樣系統(tǒng)和元件固定在一塊板塊上，而分導(dǎo)光纖又比較短，所以光電采樣系統(tǒng)的體積很小，從而使絲徑測量儀能做到小型化，適宜做成便攜式試儀器；光敏管與光纖端面間的間隙通過板塊上的孔與外界相通，保證了兩個空隙有相同的溫度、濕度等物理?xiàng)l件，從而提高了比較信號的準(zhǔn)確性和測試環(huán)境的適應(yīng)性，可在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行測試；導(dǎo)絲裝置用氧化鋁陶瓷材料制成，具有良好的耐磨性，被測絲條在光纖端面與光敏管之間的空隙里通過，接受檢測，雖然絲條前進(jìn)時會發(fā)生一定幅度的振動，但由于光纖有一定的直徑，所以并不影響絲徑的測量，同時導(dǎo)絲裝置也不用高精度的定位；由于信號是預(yù)先調(diào)制后才輸入光電采樣系統(tǒng)，所以能很好地去除干擾的外界直流光，比較放大電路采用高輸入阻抗放大電路，可以抑制共模干擾信號，而將測量信號作為差模信號進(jìn)行放大，并對前級小信號不構(gòu)成電阻性負(fù)載；整個測量儀有兩種顯示裝置，檢測人員能方便地將小型化了的測量儀帶到現(xiàn)場測量，在有條件的地方，又能方便地將微機(jī)、打印機(jī)聯(lián)接上進(jìn)行測量工作。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以通過附圖來說明

圖1是光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是調(diào)制器電路圖；圖3是光電采樣系統(tǒng)的光路圖及比較放大電路圖；圖4、圖5、圖6、圖7分別是光電采樣系統(tǒng)各元件固定在板塊上的正視圖、A－A剖面圖、俯視圖、M方向轉(zhuǎn)45°視圖。
在圖1中信號調(diào)制器(1)將調(diào)制好的信號——頻率穩(wěn)定的交變電流輸入光電采樣系統(tǒng)(2)，比較放大電路(3)將輸入的不同電流信號進(jìn)行比較放大，測得絲徑的數(shù)值由模擬顯示裝置(4)以電壓的形式顯示出來，或通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)模數(shù)轉(zhuǎn)換、微機(jī)(6)處理，由打印機(jī)(7)將測得的絲徑值打印顯示。
在圖2中調(diào)制電路采用555時基電路，組成振蕩器，使發(fā)光二極管發(fā)出交流調(diào)制光。
在圖3中信號調(diào)制器(1)將調(diào)制后的信號輸入光源(8)，光源(8)發(fā)出的光信號由透鏡(9)聚焦注入具有兩支分岔光纖(11)、(12)的光導(dǎo)纖維(10)，光敏管(13)、(14)分別將接收的光信號變?yōu)楣怆娏鳎糯笃?15)、(16)分別將電流轉(zhuǎn)化為電壓、放大器(17)、(18)、(19)組成高輸入阻抗差分電路，將絲條直徑測出，以電壓形式輸出。
在圖4、圖5、圖6、圖7中，(20)是固定光電采樣系統(tǒng)各元件的板塊，固定分導(dǎo)光纖的是半園形溝槽，被測絲條通過槽［21］由導(dǎo)絲裝置［22］、［23］導(dǎo)向在光纖(12)與光敏管(13)間的間隙中連續(xù)通過，［24］、［25］分別是板塊上使光纖和光敏管間的空隙與外界相通的孔。
本發(fā)明的光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀，主要是用于蠶絲的絲徑和疵點(diǎn)的連續(xù)無損測量，也可用來測量其它紡織纖維和直徑在40微米到200微米間的其它材料的絲徑的測量，測量儀的精確度優(yōu)于10－3。
權(quán)利要求1.一種光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀，它包括信號調(diào)制器、光電采樣系統(tǒng)，采用高輸入阻抗的比較放大電路以及模擬顯示裝置諸部分，并能通過接口與A/D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)和打字機(jī)相聯(lián)接，本發(fā)明的特征是在光電采樣系統(tǒng)中，采用有兩支分岔的光導(dǎo)纖維將光源發(fā)出的光信號分別傳輸給兩個光的接收器--光敏管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀，其特征是光電采樣系統(tǒng)的全部元件都是固定裝置在一塊板塊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀，其特征是分岔光纖的端面與光敏管之間各有一小間隙，相對每一個空隙，板塊上各有一孔使間隙與外界相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀，其特征是被測絲條在用氧化鋁陶瓷材料制成的導(dǎo)絲裝置導(dǎo)引下在一支分岔光纖的端面與光敏管之間的空隙中連續(xù)通過。
專利摘要一種光纖分導(dǎo)式絲徑測量儀，是連續(xù)無損自動測量紡織纖維如蠶絲的絲徑、檢驗(yàn)均勻度、疵點(diǎn)的儀器。本實(shí)用新型的光電采樣系統(tǒng)采用光纖分導(dǎo)式封閉光路，具有優(yōu)良的抗干擾能力；整個光電采樣系統(tǒng)的元件裝置在一塊板塊上，儀器體積小、測試環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；采用高輸入阻抗的放大電路，儀器的精度優(yōu)于10
文檔編號G01B11/08GK2053742SQ8920308
公開日1990年2月28日 申請日期1989年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月18日
發(fā)明者陳慶官, 陸匡宙 申請人:蘇州絲綢工學(xué)院