專利名稱：一種光纖分導式絲徑測量儀的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種纖維絲徑測量儀，特別是關于一種包括信號調制器、光電采樣系統，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轉換器、微機和打印機相聯接的光電自動絲徑測量儀。
為了給紡織纖維(如蠶絲)的質量作出正確的評價，就必須用微絲徑測量儀對纖維的均勻度、疵點進行連續的檢測。公知的微絲徑測量儀有專利號為86202908的蠶絲均勻度和疵點自動檢驗儀以及專利號為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元件如透鏡、半透半反鏡的定位精確度要求高的缺點。
本發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無損測量的光電自動測量儀。
本發明的解決方案是(1)在光電采樣系統中，采用有兩支分岔的分導光纖將光源發出的光信號分別輸給兩個受光元件－－光敏管；(2)光電采樣系統的所有元件包括一個光信號發生器－－紅外光源、聚焦透鏡、具有兩支分岔的分導光纖、兩個光敏管以及導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)導絲裝置是用氧化鋁陶瓷材料制成，被測絲條在導絲裝置的導向下在光纖面和光敏管之間的間隙中連續通過。
本發明由于在光電采樣系統中，用具有兩支分岔的光導纖維將光源發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；本發明的測量儀精度優于10－3；由于光電采樣系統和元件固定在一塊板塊上，而分導光纖又比較短，所以光電采樣系統的體積很小，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、濕度等物理條件，從而提高了比較信號的準確性和測試環境的適應性，可在生產現場進行測試；導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，雖然絲條前進時會發生一定幅度的振動，但由于光纖有一定的直徑，所以并不影響絲徑的測量，同時導絲裝置也不用高精度的定位；由于信號是預先調制后才輸入光電采樣系統，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行放大，并對前級小信號不構成電阻性負載；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場測量，在有條件的地方，又能方便地將微機、打印機聯接上進行測量工作。
本發明的技術方案還可以通過附圖來說明

圖1是光纖分導式絲徑測量儀的結構方框圖；圖2是調制器電路圖；圖3是光電采樣系統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45°視圖。
在圖1中信號調制器(1)將調制好的信號——頻率穩定的交變電流輸入光電采樣系統(2)，比較放大電路(3)將輸入的不同電流信號進行比較放大，測得絲徑的數值由模擬顯示裝置(4)以電壓的形式顯示出來，或通過模數轉換器(5)模數轉換、微機(6)處理，由打印機(7)將測得的絲徑值打印顯示。
在圖2中調制電路采用555時基電路，組成振蕩器，使發光二極管發出交流調制光。
在圖3中信號調制器(1)將調制后的信號輸入光源(8)，光源(8)發出的光信號由透鏡(9)聚焦注入具有兩支分岔光纖(11)、(12)的光導纖維(10)，光敏管(13)、(14)分別將接收的光信號變為光電流，放大器(15)、(16)分別將電流轉化為電壓、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各元件的板塊，固定分導光纖的是半園形溝槽，被測絲條通過槽［21］由導絲裝置［22］、［23］導向在光纖(12)與光敏管(13)間的間隙中連續通過，［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。
本發明的光纖分導式絲徑測量儀，主要是用于蠶絲的絲徑和疵點的連續無損測量，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，測量儀的精確度優于10－3。
權利要求1.一種光纖分導式絲徑測量儀，它包括信號調制器、光電采樣系統，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轉換器、微機和打字機相聯接，本發明的特征是在光電采樣系統中，采用有兩支分岔的光導纖維將光源發出的光信號分別傳輸給兩個光的接收器--光敏管。
2.根據權利要求1所述的光纖分導式絲徑測量儀，其特征是光電采樣系統的全部元件都是固定裝置在一塊板塊上。
3.根據權利要求2所述的光纖分導式絲徑測量儀，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.根據權利要求2所述的光纖分導式絲徑測量儀，其特征是被測絲條在用氧化鋁陶瓷材料制成的導絲裝置導引下在一支分岔光纖的端面與光敏管之間的空隙中連續通過。
專利摘要一種光纖分導式絲徑測量儀，是連續無損自動測量紡織纖維如蠶絲的絲徑、檢驗均勻度、疵點的儀器。本實用新型的光電采樣系統采用光纖分導式封閉光路，具有優良的抗干擾能力；整個光電采樣系統的元件裝置在一塊板塊上，儀器體積小、測試環境適應性強；采用高輸入阻抗的放大電路，儀器的精度優于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 優先權日1989年3月18日
發明者陳慶官, 陸匡宙 申請人:蘇州絲綢工學院