[发明专利]接触式光纤测头测量方法及其装置

权利要求书

1.一种接触式光纤测头装置，其特征在于，该装置结构如下：单色光光源(1)；在单色光光源一侧，有一单根发射光纤(5)，该单根发射光纤的远离光源端端头是一个熔合的透明光纤球(7)，在光纤球(7)远离光源端的超半球表面镀上一层内反射膜(8)，然后在发射光纤(5)外套上能使发射光纤(5)在管内自由活动的光滑套管(4)，光滑套管外围是均匀分布且至少一层的多根接收光纤(3)，接收光纤外围是接收光纤束外包层(2)；在光滑套管接近光纤球端处内嵌一能自由伸缩的弹性复位装置(6)，在弹性复位装置外加起到封闭弹性复位装置(6)和固定发射光纤(5)作用的一个螺纹套管件(12)；在单色光光源(1)的另一侧，依次有透镜组(9)，光阑(10)，图像探测器(11)，计算机；

在螺纹管套件的位置处对发射光纤加工一个台阶，以卡住弹性复位装置和固定发射光纤远离光源端伸出接收光纤束的长度；在光滑套管接近光纤球端加工形成一个端口带有螺纹的内台阶，使其能内嵌一弹性复位装置，然后用螺纹管套件进行固定，使弹性复位装置处于弹性势能为0的状态。

2.应用权利要求1所述的接触式光纤测头装置进行测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)单色光光源(1)，发射出的光进入发射光纤(5)，到达发射光纤远离光源端的光纤球(7)，在光纤球内部发生折射后又被其外层的反射膜(8)反射，从光纤球(7)接近接收光纤束端面的预留未镀膜的表面部分出射，进入发射光纤(5)外围均匀分布的接收光纤(3)，传送出来经过透镜组(9)以及光阑(10)后照射到图像探测器(11)上，图像探测器(11)检测到的原始光斑图像再送入计算机进行图像处理与信息提取；

2)被测物与光纤球(7)进行触碰，发射光纤(5)在发射光纤与光纤球连接部位(13)发生弯曲变形，也就导致外围接受光纤束接收到的反射光光强大小和分布发生变化，同时图像探测器(11)接收到的光斑图像也产生与原始光斑图像的差别，而且这种差别通过标定技术定性或定量的获取光纤球的空间几何位置的变化信息和被测物的信息。