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非接觸式路面狀況傳感器的光信號發(fā)射器的制造方法

文檔序號:8665348閱讀:576來源:國知局
非接觸式路面狀況傳感器的光信號發(fā)射器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本實用新型涉及路面狀況檢測傳感器技術(shù)領域,尤其涉及一種非接觸式路面狀況 傳感器的光信號傳感器的光信號發(fā)射器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,為檢測路面上的潮濕、積水、積冰、積雪情況,多采用接觸式傳感器,即需要 將傳感器安置在路面下,通過采集路面上覆蓋物的導電率,并將采集到的信號傳輸給中央 處理器,從而獲得路面狀況,在實際使用中,需要切開路面將傳感器埋入路面下,埋入后很 難去除,不易檢修維護,并且隨著車輛的長期踩壓下,會出現(xiàn)下陷的情況,從而使傳感器所 采集到的信號出現(xiàn)越來越大的偏差。
[0003] 申請?zhí)枮?01020684452. 3的中國實用新型專利公開了一種具有激光發(fā)生器及回 波接收器位置雙向調(diào)節(jié)機構(gòu)的檢測儀,該檢測儀包括機架,機架上裝設有光信號發(fā)射器、光 信號接收器和信號處理裝置,光信號發(fā)射器向路面的目標位置處發(fā)射激光,由光信號接收 器接收從路面目標位置處反射回的信號,并傳遞到信號處理裝置進行處理后,得到關于路 面狀態(tài)的信息,但是在確定路面狀況時,只能將過光信號接收器接受到的信號強弱、與其他 信號或干路面時信號相比較,通過經(jīng)驗模糊得出路面上水層、冰層或雪層的情況,無法準確 得到水層、冰層或雪層厚度的具體數(shù)據(jù),從而使得到的路面狀況準確性差。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是提供一種可獲得具體覆蓋物厚度具體數(shù)據(jù)的非接觸式路面 狀況傳感器的光信號發(fā)射器,旨在提高現(xiàn)有檢測儀對覆蓋物厚度的檢測精度。
[0005] 為了實現(xiàn)以上目的,本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006] 本實用新型的非接觸式路面狀況傳感器的光信號發(fā)射器的技術(shù)方案如下:
[0007] 非接觸式路面狀況傳感器的光信號發(fā)射器,包括發(fā)射座,發(fā)射座上開設有至少兩 個間隔分布的發(fā)光孔,發(fā)光孔沿前后方向延伸,所有發(fā)光孔的前端開口、后端分別裝設有用 于發(fā)射不同波長光信號的發(fā)光體,發(fā)光體與發(fā)光通道一一對應設置,并在發(fā)光孔內(nèi)裝設有 處于發(fā)光體之前的用于使發(fā)光體所發(fā)射的光信號相互平行的發(fā)射透鏡。
[0008] 各發(fā)光孔的軸線相互平行,且發(fā)射透鏡處于發(fā)射孔的前端開口內(nèi)。
[0009] 所述發(fā)射主體上連接有處于發(fā)射孔前的發(fā)射管,發(fā)射管沿發(fā)射透鏡折射后光信號 的光路延伸,所有發(fā)射孔的前端開口處于發(fā)射管的后端端口內(nèi),并在發(fā)射管內(nèi)裝設有處于 發(fā)射主體之前的用于封堵發(fā)射管的保護透鏡。
[0010] 所述發(fā)射管為由導熱材料制成的導熱管,發(fā)射管上裝設有用于通過發(fā)射管加熱保 護透鏡的加 熱器。
[0011] 所述發(fā)射主體的一側(cè)鉸接在發(fā)射管的后端端口處管壁上、另一端設置有用于撐開 發(fā)射主體的前側(cè)面與發(fā)射管的后端環(huán)端面、以調(diào)節(jié)兩者之間夾角的發(fā)射角調(diào)整機構(gòu)。
[0012] 所述發(fā)射角調(diào)整機構(gòu)包括用于穿設在殼體上的調(diào)節(jié)螺栓以及調(diào)節(jié)螺栓的桿部外 周上從前后往后依次裝設的前調(diào)節(jié)螺母、隔套和后調(diào)節(jié)螺母,調(diào)節(jié)螺栓的桿部從所述發(fā)射 主體一側(cè)開設的調(diào)節(jié)通孔中穿過,且后調(diào)節(jié)螺母和隔套分出處于所述調(diào)節(jié)通孔的前后兩 側(cè)。
[0013] 所述發(fā)射主體和調(diào)節(jié)螺母之間裝設有套設在調(diào)節(jié)螺栓桿部外周上的隔套或彈簧, 所述隔套或彈簧的兩端分別與所述螺紋孔的前端孔沿和調(diào)節(jié)螺母的后端端面擋止配合。
[0014] 所述發(fā)射管的外周上凸設有處于開口之后的環(huán)形擋沿,在發(fā)射管的外周上同軸螺 紋連接有處于開口之前的用于將殼體壓緊在環(huán)形擋沿上的鎖緊套,所述殼體通過鎖緊套固 定在發(fā)射管的外周上,并在鎖緊套和殼體之間裝設套設在發(fā)射管外周上的環(huán)形密封圈。
[0015] 所述發(fā)射管的遠離發(fā)射主體的一端同軸套設有管狀的保護罩,所述保護罩的前端 從發(fā)射管的前端伸出,且保護罩的前端端面處于從前往后傾斜的斜面上。
[0016] 本實用新型在發(fā)射座上一一對應設置有至少兩個發(fā)光孔和發(fā)光體,各個發(fā)光體所 發(fā)射的光信號波長各不相同,并通過發(fā)光孔內(nèi)在發(fā)光體之間設置的發(fā)射透鏡,使各個發(fā)光 體所發(fā)射的光信號經(jīng)發(fā)射透鏡折射后,可使各個發(fā)光體發(fā)散處的光信號相互平行,便于光 信號接收器從上述光照區(qū)域接收反射回的光信號,從而保證光信號接收器所采集到的至少 兩組對應不同波長光信號的反射光信號數(shù)據(jù),根據(jù)各個光信號在路面覆蓋物上的散射強 度,判斷出路面上覆蓋物的類型,并依據(jù)修正后的朗伯比爾定律【Ln( 0S/dp) = ed+k其中 dp為干路面狀況下的反射光信號;os為有覆蓋物狀況時的反射光信號;d為覆蓋物厚度; ε為光被吸收的比例系數(shù),它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長λ有關;k為與路面等條 件有關的常數(shù)】計算出路面上覆蓋物的厚度具體數(shù)值,提高對路面狀況檢測的準確性和精 度。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型實施例的工作原理示意圖;
[0018] 圖2是本實用新型實施例的光路布置示意圖;
[0019] 圖3是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020] 圖4是圖3中光信號發(fā)射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 本實用新型的非接觸式路面狀況傳感器的光信號發(fā)射器的實施例:如圖1至圖4 所示,該傳感器包括裝置主體和機架14,裝置主體由防雨罩1、殼體、光信號發(fā)射器4和光信 號接收器13構(gòu)成。殼體由沿前后方向延伸的筒狀的主殼體2以及主殼體2的前后端端口 上分別封蓋的前、后殼體3、7圍成,以使殼體為箱體式空心結(jié)構(gòu)。光信號發(fā)射器4和光信 號接收器13均固定在前殼體3上,且光信號發(fā)射器4具有處于殼體內(nèi)的發(fā)射座41和發(fā)射 座41前端連接的發(fā)射管45、光信號接收器13具有處于殼體內(nèi)的接收主體131和接收主體 131前端一體連接的接收管,發(fā)射管45和接收管均沿前后方向延伸、在上下方向間隔平行 分別,并從前殼體3上開設的開口中穿出,在發(fā)射管45和接收管的穿出部分上分別同軸套 設有管狀的發(fā)射保護罩5和接收保護罩12,兩個保護罩的前端分別從發(fā)射管45和接收管的 前端露出,且發(fā)射保護罩5和接收保護罩12的前端環(huán)端面處于自上而下逐漸向后縮回的斜 面上。防雨罩1為前后延伸的殼體,并罩設在殼體、光信號發(fā)射器4和光信號接收器13上 方,以將殼體、光信號發(fā)射器4和光信號接收器13包裹在其內(nèi)部空腔中。機架14的上端固 定在主殼體2上,下端用于固定在路面附近的電線桿、樹木等物體上。
[0022] 光信號發(fā)射器4包括自后向前依次布置的發(fā)射板6、發(fā)射座41、發(fā)射管45和發(fā)射 保護罩5。發(fā)射板6固定在發(fā)射座41的后端面上,并在發(fā)射板6上設置有四個發(fā)光體63、 64、65、66,這四個發(fā)光體63、64、65、66均為發(fā)射板上設置的激光二極管,其中第三和第六 發(fā)光體63、66所發(fā)出的紅外激光波長均為1280~1340nm,第四發(fā)光體64所發(fā)出的紅外激 光波長為1400~1460nm,第五發(fā)光體65所發(fā)出的紅外激光波長為1500~1560nm。發(fā)射 座41上開設有與四個發(fā)光體 對應布置的發(fā)光孔,該發(fā)光孔為前后延伸的通孔,且與第 三、四、五發(fā)光體對應的第三、四、五發(fā)光孔為前大后小的階梯孔,與第六發(fā)光體對應的第六 發(fā)光孔為前后延伸的直孔,第三、四、五發(fā)光孔的前端孔口內(nèi)分別裝設有發(fā)射透鏡410,在第 三、 四、五發(fā)光孔的前端孔口處的孔壁上凸設有朝前的環(huán)形臺階面,發(fā)射透鏡410的后端面 與所述環(huán)形臺階面擋止配合,發(fā)射透鏡410處于環(huán)形臺階面內(nèi)孔中的部分為用于將第三、 四、 五發(fā)光孔所發(fā)射的紅外激光折射到相互平行的光路上的透光部分;在發(fā)射座41的前端 面上通過緊固螺釘固定有發(fā)射透鏡壓片42,發(fā)射透鏡壓片42上開設有三個與四個發(fā)光孔 前端孔口一一對應分布的發(fā)射穿孔,與第三、四、五發(fā)光孔對應的發(fā)射穿孔的后端孔沿與發(fā) 射透鏡410的前端面擋止配合、并讓開發(fā)射透鏡410的透光部分,與第六發(fā)光孔對應的發(fā)射 管45控為前大后小的錐孔、并與第六發(fā)光孔同軸設置。在發(fā)射座41的上下兩側(cè)分別通過 緊固螺釘固定有上連接塊43和下連接塊411,上連接塊43的前端從發(fā)射座41的前端伸出, 伸出部分繞左右延伸的絞軸44鉸接在發(fā)射管45的后端管壁上;下連接塊411為具有水平 側(cè)壁和堅直側(cè)壁的L形連接塊,下連接塊411的水平側(cè)壁通過緊固螺釘固定在發(fā)射座41的 下側(cè)面上、堅直側(cè)壁處于發(fā)射座41的下方,并在下連接塊411的堅直側(cè)壁上設置有發(fā)射角 調(diào)整機構(gòu),該發(fā)射角調(diào)整機構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺栓413以及調(diào)節(jié)螺母的桿部外周上從前向后依次 裝設的調(diào)節(jié)螺母、隔套415和鎖緊螺母,調(diào)節(jié)螺栓413的桿部從前殼體3上開設的前后延伸 的螺栓過孔中穿過、以伸入殼體的空腔內(nèi),伸入部分從下連接塊411上開設的前后延伸的 調(diào)節(jié)通孔中穿過、以從調(diào)節(jié)通孔的后端孔口伸出,鎖緊螺母旋設在調(diào)節(jié)螺栓413從下連接 塊411上傳過的部分上,并與所述調(diào)節(jié)通孔的后側(cè)孔沿擋止配合;在調(diào)節(jié)長孔內(nèi)裝設有套 設在調(diào)節(jié)螺栓413桿部外周上的調(diào)節(jié)套416,調(diào)節(jié)套416的內(nèi)壁與調(diào)節(jié)螺栓413桿部的外周 面間隙配合;隔套415套設在調(diào)節(jié)螺栓413桿部處于下連接塊411和前殼體3之間的部分 外周上,且隔套
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