基于非接触式高精度的光纤位移计的制作方法

1.本实用新型涉及光学技术领域，具体是基于非接触式高精度的光纤位移计。


背景技术：

2.非接触、高精度的绝对距离测量技术在计量和工业领域有着广泛的应用。现有的相干光学的测距系统大多数是透镜系统搭建干涉光路，并且实现高精度测量时需要附加波长定位器，这种测量系统存在着体积大、光路对准要求高、测量目标需要安装反射镜等缺点。
3.本发明将单模光纤与光纤器件构成光纤干涉测距传感器，其具有频带宽、损耗低、体积小、重量轻、抗干扰能力强等优点。再将光纤干涉测距传感器通过结构密闭封装起来，可以允许被测量物存在一定角度偏差，可以满足工业领域和环境恶劣条件下的测距应用。其测量量程可以达到40mm，测量的最小重复偏差值小于0.001%。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于非接触式高精度的光纤位移计，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.基于非接触式高精度的光纤位移计，包括：
7.测量组件，用于高精度非接触式测量；
8.底壳，用于安装测量组件；
9.连接组件，一端与测量组件相连，另一端贯穿底壳并与其滑动连接，用于与被测量物体接触。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.1、采用光纤相干光学的原理做光纤位移计，可以充分发挥光纤相干传感器高精度测距的优势，可以实现
±
0.2um的测量精度，在工业应用领域中，实现结构小型化，方便安装；
12.2、非接触式高精度的光纤位移计是光纤非接触式测量位移，而且测量面采用凹面粗糙处理，所以不会在使用过程中断纤、抗震动，实现位移传感器的长期可靠性；
13.3、光纤位移计采用滑轨的测量方式，保证了传感器不管外界环境的冲击，都会产生沿滑轨方向的位移量。也保证了光纤位移计的可靠性；
14.4、由于采用非接触式光纤位移计，壳体会对位移计核心器件进行保护和密封，所以传感器抗电磁干扰、不受高低温影响而温漂、防水、防尘；
15.5、加工操作简单、成本低，可批量生产。
附图说明
16.图1为基于非接触式高精度的光纤位移计的剖视图；
17.图2为基于非接触式高精度的光纤位移计的结构示意图。
18.图中：1
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滑竿、2
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端部法兰、3
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底壳、4
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第一弹簧、5
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导轨、6
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测量面、7
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固定座、8
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测量器具、9
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第二弹簧、10
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光纤。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
20.如图1、2所示，本实用新型实施例提供一种基于非接触式高精度的光纤位移计，包括：
21.测量组件，用于高精度非接触式测量；
22.底壳3，用于安装测量组件；
23.连接组件，一端与测量组件相连，另一端贯穿底壳3并与其滑动连接，用于与被测量物体接触。
24.在本实用新型的实施例中，工作时通过连接组件与被测量物体接触，通过连接组件在底壳3内滑动带着测量组件移动，从而完成非接触式测量，优选的，所述测量组件采用相干光学器件，可以实现高精度非接触式测量，底壳3的外形可以是方形或圆筒形，本实施例中示出的为方形，具体请参阅图2，也可以其他可调换的形状，优选的，底壳3四周均设置有一个固定角，即通过设置四个固定角用于将光纤位移计固定到安装位置上。
25.在本实用新型的一个实施例中，所述测量组件包括：
26.测量器具8，用于发射激光；
27.光纤10，一端与所述测量器具8相连，另一端贯穿所述底壳3并延伸至外部，用于作为所述测量器具8的尾纤；
28.采用凹面粗糙处理的测量面6，用于将激光反射回所述测量器具8中；
29.滑动机构，与底壳3滑动连接，用于安装所述测量器具8和测量面6，并使得所述测量器具8和所述测量面6在一条直线上运动。
30.在本实用新型的实施例中，在连接组件的驱动下，滑动机构在底壳3内滑动，并带着滑动机构上的测量面6和测量器具8同步滑动，测量时测量器具8发射的激光照射到所述测量面6上，然后经由所述测量面6反射到测量器具8内，优选的，所述测量面6具有一定粗糙度的凹面，保证进行漫反射，可以使测量器具8与测量面6之间允许有一定的角度范围，测量器具8采用相干光学器件，可以实现高精度非接触式测量。
31.在本实用新型的一个实施例中，所述滑动机构包括：
32.导轨5，与底壳3相连，用于支撑所述测量器具8和测量面6；
33.第二弹簧9，一端与所述底壳3相连，另一端与所述导轨5相连，用于限位所述导轨5的位移量，并使得所述导轨5匀速运动。
34.在本实用新型的实施例中，通过导轨5对测量器具8和测量面6进行支撑，优选的，所述底壳3内开设有与导轨5相配合的导轨槽，即将导轨5设置在导轨槽内，提高滑动稳定性，作为备选方案，还可以设置滑槽与滑轨配合，以满足稳定滑动的需求即可；第二弹簧9优选为两端分别与底壳3和导轨5固定连接，可以是螺栓固定或卡接，方便拆卸，第二弹簧9的设置实现了对导轨5位移量的限制，并保证了导轨5运输运动。
35.在本实用新型的一个实施例中，所述测量组件还包括:
36.固定座7，与所述导轨5上固定连接，用于固定所述测量器具8，并调节所述测量器具8的角度。
37.在本实用新型的实施例中，固定座7可以通过焊接等方式与导轨5连接，优选为螺栓固定，必要时可在固定座7和导轨5上开设多个螺纹孔，便于对固定位置进行调节，同时通过调节测量器具8的位置来与具有一定粗糙度凹面测量面6配合，保证进行漫反射。
38.在本实施例的一个实施例中，所述连接组件包括：
39.滑竿1，滑动设置在底壳3内，用于与被测量物体接触；
40.端部法兰2，滑动套设在所述滑竿1外部并与所述底壳3外部固定连接，用于限制所述滑竿1并使其沿一个方向进行滑动；
41.第一弹簧4，套设在所述滑竿1设置在底壳3内部一端的外部，用于限制所述滑竿1进行匀速运动。
42.在本实用新型的实施例中，端部法兰2通过螺栓或焊接固定在底壳3外部，其内部供滑竿1穿过，优选的，端部法兰2的内部放置一个直线轴承，可以提高滑竿1移动的准直性，工作时，滑竿1可前后滑动，用于与被测量物体接触；端部法兰2用于固定滑竿1，保证滑竿1可以按照一个方向进行移动；底壳3用于安装光纤位移计内部器件，底壳3的四个固定角，用于将光纤位移计固定到安装位置上；第一弹簧4穿过滑竿1，用于限位滑竿1的位移量，并保证滑竿1可以匀速运动；导轨5用于保证测量器具8和测量面6在一条直线上运动；测量器具8用于发射激光照射到测量面6上，测量面6将激光反射回测量器具8中；固定座7用于固定测量器具8，并使测量器具8可以固定在一定的角度上；第二弹簧9穿过导轨5，用于限位导轨5的位移量，并保证导轨5可以匀速运动；光纤10是测量器具8的尾纤。
43.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
44.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。