[实用新型]一种叠装式光电检测装置

说明书

本实用新型公开了一种叠装式光电检测装置，包括一个入口三通光路叠装模块；多个中间三通光路叠装模块；一个反射光路模块，一个光纤准直镜；多个光电传感器；和一个多通道信号采集模块；其中，光纤准直镜与入口三通光路叠装模块配合连接；光电传感器连接多通道信号采集模块进行数据采集；所述入口三通光路叠装模块、中间三通光路叠装模块、反射光路模块、光纤准直镜、光电传感器和多通道信号采集模块构成一个暗室分光。与现有技术相比，本实用新型使光电检测装置具备可拆卸改装能力，令光电传感器组合对光谱信号分波段重构有实现的可能，减少了来自环境的光噪声信号的干扰，简化了数据采集后转换分析，融合了光电传感器与光谱仪的优点。

技术领域

本实用新型涉及激光加工领域，尤其涉及一种叠装式光电检测装置。

背景技术

激光加工为通过激光与加工对象相互作用实现某种工艺效果的一种加工方式。为检测其加工质量，往往采用传感器对激光加工过程进行在线监测，如光谱仪，光电传感器，工业摄像机，声呐等。由于各种传感器在检测对象，数据维度与采样速率上各有优劣，无法很好地完整检测加工过程的现象变化。因此，为更好地检测加工过程，往往采用多传感融合的手段，其中常见的多传感融合为光谱仪，光电传感器与工业摄像机的融合检测。其中，光电传感器检测对象为可见光信号与激光反射信号；光谱检测对象为焊区的光谱分布。其采样光路往往采用传统的一体式分光模块。

光谱仪检测的优点为能够识别焊接过程不同元素谱线的变化，因此能同时包含可见光信号与激光反射信号以及某些特定分立谱线的变化，因此数据维度较高；缺点是，目前光谱仪的采样频率较低，常见的为250f/s，且仪器成本较高。由于焊接过程中等离子体，金属蒸汽的信号波动频率极高，光谱仪无法有效检测高频信号的波动。

光电传感器的优点为可实现的采样频率极高，能够有效检测高频信号的波动；缺点为光电传感器采样数据维度单一，且采集的光信号往往是多个谱线信号的叠加，数据分析时往往难以进行准确的信号阈值划定。

目前有学者提出通过光路上叠加多组光电传感器配合不同的滤光片，对光谱信号分波段重构，通过信号融合辅助光电传感器信号的阈值划定，同时提高各波段的信号采样频率，从而结合光电传感器与光谱仪的优点。但实际检测中，由于传统的分光模块为一体式分光模块，分光窗口少，且不利于光电传感器的叠加，并不能很好地实现光谱信号分波段重构。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，提供一种具备光路扩展能力的光电检测装置，方便光谱信号分波段重构的有效实现，本实用新型提出一种叠装式光电检测装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种叠装式光电检测装置，包括

一个入口三通光路叠装模块；

多个中间三通光路叠装模块；

一个反射光路模块，一个光纤准直镜；

多个光电传感器；和

一个多通道信号采集模块；

其中，所述光纤准直镜与入口三通光路叠装模块配合连接；所述光电传感器连接所述多通道信号采集模块进行数据采集；所述入口三通光路叠装模块、中间三通光路叠装模块、反射光路模块、光纤准直镜、光电传感器和多通道信号采集模块构成一个暗室分光。

进一步地，所述入口三通光路叠装模块与中间三通光路叠装模块之间包括

一个分光镜腔，所述分光镜腔放置有分光镜；

三个通光口，其中右端出射通光口设置成叠装凸台；其中，入口三通光路叠装模块的左端入射通光口设置成与光纤准直镜配合安装的凹槽，中间三通光路叠装模块的左端入射通光孔设置成与叠装凸台配合安装的凹槽，上端的出射通光口连接一个滤光镜腔，所述滤光镜腔放置一定数量的滤光片；和

一个光电传感器安装模块，该安装模块与滤光镜腔配合，稳固安装。