[发明专利]一种在线光纤缺陷快速检测的方法有效
申请号: | 202111083042.2 | 申请日: | 2021-09-15 |
公开(公告)号: | CN113916777B | 公开(公告)日: | 2023-06-13 |
发明(设计)人: | 张春熹;刘杨;宾学恒 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01N21/01 | 分类号: | G01N21/01;G01N21/88;G01N21/952;G01N21/958 |
代理公司: | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人: | 张乾桢;邓治平 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 在线 光纤 缺陷 快速 检测 方法 | ||
1.一种在线光纤缺陷快速检测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、根据设计需求选择激光器,选择透镜,根据检测速度要求选择第一线阵CCD,以及两个平面反射镜和一个分光棱镜;
步骤B、确定待检测光纤的透光性以及缺陷检测类型;
步骤C、根据步骤B所确定的光纤透光性和缺陷检测类型,当待检测光纤为不透光光纤时,对应的缺陷检测类型为外部缺陷,采用阴影测量法进行测量;
当待检测为透光光纤,确定检测类型为外部缺陷及内部缺陷,其中对于外部缺陷的线径缺陷采用阴影测量法,内部缺陷采用前向散射法;
所述阴影测量法是将激光器、第一凸透镜、第二凸透镜、第三凸透镜以及第一线阵CCD的位置依次放置,一字排开,待检测光纤置于第一凸透镜与第二凸透镜中间位置,组成第一光路,在第一凸透镜后放置分光棱镜,分出的光束经平面反射镜反射后照射光纤,经凹透镜照射第二线阵CCD,组成第二光路,两CCD受光面中心均与光轴重合;
所述前向散射法是将激光器、第一凸透镜、第二凸透镜、第三凸透镜以及第一线阵CCD的位置一字排开,第一线阵CCD受光面中心与光轴重合,待检测光纤置于第一凸透镜与第二凸透镜中间,并紧靠第二凸透镜,组成第一光路,在第二凸透镜后放置分光棱镜,分出的光束照射第二线阵CCD的受光面的端点,组成第二光路;
步骤D、根据步骤B所确定的光纤透光性和缺陷检测类型利用处理程序对第一线阵CCD回传数据进行处理,计算处理程序在单线程下处理一次CCD回传数据所需花费的时间,再根据检测速度要求,调整多线程数量处理CCD回传数据;
步骤E、按照步骤C中相关器件的放置,根据设计需求及CCD性能,调整器件位置,使得CCD能够接收足够进行分辨的光强,以此达到对缺陷检测足够的分辨率;
步骤F、根据步骤C-E中对检测系统的设计,将检测系统启动一段时间达到稳定后,测量得到误差允许范围内的标准光纤在检测系统中的结果,该结果是一个范围,并将此作为参考,通过飞线轮带动待检测光纤移动,测量得到的结果,通过阈值法比较待光纤检测结果是否在参考结果允许的范围内,判断是否存在光纤缺陷。
2.根据权利要求1所述的在线光纤缺陷快速检测的方法,其特征在于:所述步骤A中,所述激光器,包括一字线激光器,或点激光器通过扩束镜扩束,形成面光源;
所述透镜,采用第一凸透镜将光源转为平行面光源;
在经第二凸透镜的后光路选择一个第三凸透镜,增加CCD上的阴影区域的宽度;根据检测速度要求选择第一线阵CCD,根据检测速度计算系统处理完成一次数据测量所需的时间,考虑一定的冗余时间作为选择CCD时的积分时间,以及两个平面反射镜实现阴影测量法中从两个方向照射光纤和一个分光棱镜将光路一分为二。
3.根据权利要求1所述的在线光纤缺陷快速检测的方法,其特征在于:所述步骤B中,根据待检测光纤的透光性,确定光纤是否可透光,由于是在线检测,对于可透光光纤检测内部缺陷和外部缺陷;而对于不透光光纤,在线情况下,仅检测包括线径缺陷在内的外部缺陷。
4.根据权利要求1所述的在线光纤缺陷快速检测的方法,其特征在于:所述步骤C中,
对于可透光光纤,采用阴影测量法来实现可透光光纤的线径缺陷检测,光纤内部的缺陷通过前向散射法实现检测;
对于不透光光纤,采用双方向检测的方法检测线径缺陷,两条光路均按照阴影测量法搭建。
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