本技术属于超细纤维检测,具体涉及一种超细纤维传感器。
背景技术:
1、超细纤维又称微纤维,细旦纤维,极细纤维,一般把纤度0.3旦(直径5微米)以下的纤维称为超细纤维。在超细纤维生产中,经常需要检测单根纤维的位置,以便判断纤维是否断开,或者判断纤维是否在目标区域内,特别是透明的超细纤维,要判断其是否断开或是否在目标区域内就更加困难。现有的检测方式是用对射光电开关检测,当纤维位置在射光电开关检测面内,光通量变化,证明纤维没有断开。但该检测范围有限,无法实时检测纤维位置。
技术实现思路
1、本实用新型的主要目的在于提供一种超细纤维传感器,该传感器不仅能检测超细纤维是否断开,而且能实时检测超细纤维的位置。
2、本实用新型所采用的技术方案是:
3、一种超细纤维传感器,其包括箱体、发光元件、线性ccd模块、放大器;
4、所述箱体为全封闭结构,其上下两端分别设有直径略大于超细纤维直径的通孔;所述箱体的空腔的内壁做全黑不反光处理(空腔的内壁做不反光的纯黑处理,要求越黑越好,本实用新型的全黑不反光处理为涂敷全黑不反光涂层);超细纤维通过通孔横穿空腔;
5、所述发光元件置于空腔内,用于发出光线,使超细纤维表面反光形成亮线;且所述发光元件发出光线不直射进入线性ccd模块的检测面;
6、所述线性ccd模块安设在空腔一个侧壁的中部,其检测面与超细纤维垂直,用于采集超细纤维表面形成的反光并成像,输出亮线位置信息;
7、所述放大器置于箱体内,用于接收线性ccd模块传来的位置信息,并将该位置信息进行放大后传给外部控制系统。
8、更进一步的方案是,所述通孔的直径比超细纤维的直径大2-5毫米。
9、更进一步的方案是,发光元件和线性ccd模块在型号选择上进行搭配,即:所述发光元件为可见光发光元件(led发光管)时,线性ccd模块为可见光线性ccd模块(普通感光类型的线性ccd模块)。所述发光元件为红外线非可见光元件时,线性ccd模块为红外线非可见光线性ccd模块(当发光元件为红外线等非可见光时,线性ccd模块也要选择具备同类光线检测能力)。
10、更进一步的方案是,所述线性ccd模块加装有透镜。
11、更进一步的方案是,所述发光元件封装有一次透镜。
12、更进一步的方案是,全黑处理的目的是减少杂散光线对ccd成像的影响,能够有效提高信号准确度,全黑不反光处理通常选择纯黑并且吸光的材料作为涂层。本实用新型采用js-black coating 01系列超黑消光涂层,超黑消光涂层可用于光学系统的杂散光吸收和抑制,可用于光学部件和挡板。当然全黑不反光处理的措施也可包括遮光罩、暗室以及其他需要消除杂散光的系统和零件。
13、本实用新型还提供一种超细纤维位置检测传感器,该传感器由两个上述超细纤维传感器堆叠而成,且其中一个超细纤维传感器轴向旋转90°,上述结构能同时检测超细纤维x方向和y方向的位置。
14、本实用新型中,箱体内部除开孔处外为全密封结构,以防止外部光线进入箱体空腔内,从而确保了检测的准确性。线性ccd模块使用成像检测方式,对高反差图像敏感,其信号输出为超细纤维在线性ccd模块上成像投影的位置。放大器的安装位置不受严格控制,不遮挡发光元件发光及线性ccd成像即可,放大器承担信号解析和输出的作用。发光元件可以是常见的可见光发光装置,也可以是红外线或其他波长的发光装置,只要保证发出的光线能够在超细纤维上反光,并与线性ccd模块检测能力一致即可。
15、本实用新型的有益效果在于:
16、通过设置全封闭的箱体,在全黑的箱体内腔内设置线性ccd模块和发光元件,实现超细纤维的光学成像,在全黑处理的箱体内腔,发光元件发出的光在超细纤维上反射形成亮线,高反差亮线位置被线性ccd模块检测到,然后经放大器传给外部控制系统,不仅能检测超细纤维是否断开,而且能实时检测超细纤维的位置,特备适用于透明的超细纤维;
17、本实用新型具有结构简单、容易实现、工作可靠以及成本低廉的优点;
18、采用低成本的视觉成像技术实现了对超细纤维的位置检测,满足了自动化控制系统的需求;
19、本实用新型通过发光元件发光在超细纤维表明形成反光,然后由线性ccd检测反光亮线的位置,从而实现超细纤维的检测,与机器视觉方案相比成本极低,而比光电开关方案可靠性和性能更高。
1.一种超细纤维传感器,其特征在于:包括箱体、发光元件、线性ccd模块、放大器;
2.根据权利要求1所述的超细纤维传感器,其特征在于:所述通孔的直径比超细纤维的直径大2-5毫米。
3.根据权利要求1所述的超细纤维传感器,其特征在于:所述发光元件为可见光发光元件时,线性ccd模块为可见光线性ccd模块。
4.根据权利要求1所述的超细纤维传感器,其特征在于:所述发光元件为红外线非可见光元件时,线性ccd模块为红外线非可见光线性ccd模块。
5.根据权利要求1所述的超细纤维传感器,其特征在于:所述线性ccd模块加装有透镜。
6.根据权利要求1所述的超细纤维传感器,其特征在于:所述发光元件封装有一次透镜。
7.根据权利要求1所述的超细纤维传感器,其特征在于:所述全黑不反光涂层为js-black coating 01 超黑消光涂层。
8.一种超细纤维位置检测传感器,其特征在于:所述超细纤维位置检测传感器由两个权利要求1-7中任一所述的超细纤维传感器堆叠而成,且其中一个超细纤维传感器轴向旋转90°,以同时检测超细纤维x方向和y方向的位置。