[发明专利]一种光纤轴向无损在线检测装置和方法

权利要求书

1.一种光纤轴向无损在线检测装置，包括图像处理装置(16)、转动部件，其特征在于，还包括：光纤夹具(11)、成像屏(9)、相干光发射器(2)和图像记录装置(13)；

光纤夹具(11)安装在转动部件，所述光纤夹具(11)用于夹持光纤(10)，所述转动部件用于通过光纤夹具带动光纤(10)同轴转动；

所述相干光发射器(2)和成像屏(9)分别设置在光纤夹具(11)两侧，所述相干光发射器(2)发射的相干光束用于垂直照射光纤(10)；

所述成像屏(9)上设有中央亮斑过滤部件(18)；

所述图像记录装置(13)设于成像屏(9)向光纤夹具(11)方向一侧，并和图像处理装置(16)连接；

所述中央亮斑过滤部件(18)为成像屏(9)中设置的孔，所述相干光发射器(2)发射的相干光束垂直照射光纤(10)形成衍射条纹图像的中央亮斑穿过孔。

2.根据权利要求1所述的一种光纤轴向无损在线检测装置，其特征在于，装置还包括移动部件，所述移动部件上安装转动部件。

3.根据权利要求2所述的一种光纤轴向无损在线检测装置，其特征在于，所述移动部件包括对称设置的两个，每个移动部件包括滑轨(5)和滑块(14)，滑块(14)活动安装在滑轨(5)上；所述转动部件和光纤夹具(11)对应设置两个，两个转动部件分别安装在两个移动部件的滑块(14)上，其中一个滑块(14)上设置有调节杆(15)。

4.根据权利要求3所述的一种光纤轴向无损在线检测装置，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在另一个滑块所在的滑轨(5)末端，所述压力传感器和图像处理装置(16)连接，另一个滑块(14)与压力传感器在所述一个滑块(14)通过调节杆(15)移动过程中形成接触连接。

5.根据权利要求2所述的一种光纤轴向无损在线检测装置，其特征在于，所述转动部件包括步进电机(6)，所述光纤夹具(11)安装在步进电机(6)上，步进电机(6)安装在滑块(14)上。

6.一种光纤轴向无损在线检测方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-5任一项所述的光纤 轴向无损在线检测装置实现，方法包括：

调节光纤(10)使其保持同轴转动；

将相干光束和光纤(10)处于同一平面，相干光束垂直照射光纤(10)，形成衍射条纹；

过滤衍射条纹中央亮斑形成过滤后的衍射条纹图像；

旋转光纤，记录光纤不同轴向方位角的经过滤后的衍射条纹图像；

将记录的图像进行图像处理得到转动方位角和光强度对应关系特征曲线，计算光纤偏振轴的特征参量，显示定轴结果。

7.根据权利要求6所述的一种光纤轴向无损在线检测方法，其特征在于，所述光强度为将衍射条纹以中央亮斑位置为准将衍射条纹分为上下两部分，再计算亮条纹的灰度之和。

8.根据权利要求6所述的一种光纤轴向无损在线检测方法，其特征在于，所述特征参量是根据图像处理后得到特征曲线波形，提取特征曲线波形中一个或两个宽度最大的宽峰，以所选取任一宽峰的一定高度所对应的宽度中心作为宽峰的宽度中心，将确定的宽峰的宽度中心作为判断光纤偏振轴的特征参量。

9.根据权利要求8所述的一种光纤轴向无损在线检测方法，其特征在于，宽峰的确定方法为：选取特征曲线波形上的强度最大值与最小值之间的特定值作为阈值，通过将特征曲线波形中高于阈值的强度值置于1，低于阈值的强度值置于0，实现特征曲线波形数据的二值化，通过统计矩形波连续强度值为1的角度范围，寻找两个角度范围最大的角度中心，即找到特征曲线中最宽的波峰位置和其中心所对应的角度。