[发明专利]光纤到位传感器和光纤到位传感系统及到位检测方法

说明书

本发明公开了光纤到位传感器，准直器固定支座安装在固定端外壳内，准直器固定支座的弹片遮挡槽位于准直器左段探头安装孔与准直器右段探头安装孔之间，磁性金属弹片的固定端固定在准直器固定支座上，其准直器激光信号遮挡端位于弹片遮挡槽中，光纤准直器的准直器左段探头安装在准直器左段探头安装孔中，光纤准直器的准直器右段探头安装在准直器右段安装孔，准直器左段探头与准直器右段探头能由磁性金属弹片的准直器激光信号遮挡端遮挡；传感器移动端设磁铁，磁铁能在传感器移动端与传感器固定端之间的相对位置处于到位状态时将磁性金属弹片的准直器激光信号遮挡端吸起。本发明可以应用在强电磁干扰环境下。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体地指一种光纤到位传感器和光纤到位传感系统及到位检测方法。

技术背景

光纤传感技术具有电绝缘性、抗电磁干扰、耐腐蚀，化学稳定性强、测量范围广、距离长等特点。目前到位检测系统都是基于电类传感器比如电容式接近传感器，电感式接近传感器等。其工作原理为当被测物体接近传感器的感应区域时，将位置信息转换为电信号，利用电缆将电信号传输到控制中心，从而驱动其他设备工作，并且大多应用于自动化工业生产，但是在要求抗电磁干扰的应用场合下，传统的电类到位传感器无法达到要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种基于光纤传感的到位检测系统及方法，本发明对甚低频高场强、大温差、强振动的设备运行环境，将光纤传感技术用于设备部件运动位置检测和信号传输，主要解决如下技术难题：

(1)解决强电磁环境下的定位检测技术难题，通过光纤接近开关，将设备运动时的到位信号转换为光信号，利用不带铠装的光纤将光信号传输至解调模块；解决光纤接近开关能够精准的检测设备运动位置信息，并迅速做出响应等问题。

(2)解决在高场强、大温差、强振动等极端环境下，接近开关工作的准确性、可靠性和稳定性问题。

为实现此目的，本发明所设计的一种光纤到位传感器，其特征在于：它包括传感器固定端和传感器移动端，所述传感器固定端包括固定端外壳、光纤准直器、准直器固定支座和磁性金属弹片，其中，准直器固定支座安装在固定端外壳内，准直器固定支座上开设有准直器左段安装孔、准直器右段安装孔和弹片遮挡槽，弹片遮挡槽位于准直器左段探头安装孔与准直器右段探头安装孔之间，磁性金属弹片的固定端固定在准直器固定支座上，磁性金属弹片的准直器激光信号遮挡端位于弹片遮挡槽中，光纤准直器的准直器左段探头安装在准直器左段探头安装孔中，光纤准直器的准直器右段探头安装在准直器右段安装孔，准直器左段探头与准直器右段探头之间能由磁性金属弹片的准直器激光信号遮挡端遮挡；传感器移动端设有磁铁，该磁铁能在传感器移动端与传感器固定端之间的相对位置处于到位状态时将磁性金属弹片的准直器激光信号遮挡端吸起，从而使准直器左段探头与准直器右段探头之间的激光信号导通。

一种基于上述传感器的光纤到位传感系统，它包括解调模块、多芯光纤连接器和光纤到位传感器，其中，所述解调模块包括激光光源和光电探测器，所述激光光源的激光信号输出端依次通过传输光纤和多芯光纤连接器连接光纤到位传感器中光纤准直器的准直器左段探头，光纤到位传感器中光纤准直器的准直器右段探头依次通过多芯光纤连接器和传输光纤连接光电探测器的光信号探测端，电探测器的电信号输出端用于输出是否到位的电信号。

一种利用上述系统进行到位检测的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：将传感器固定端设置在到位检测固定工位，将传感器移动端设置在被测运动物体上；

步骤2：激光光源输出的激光信号依次通过传输光纤和多芯光纤连接器传输到光纤到位传感器中光纤准直器的准直器左段探头，此时被测运动物体上的传感器移动端相对于传感器固定端尚未处于到位状态，准直器左段探头与准直器右段探头之间由磁性金属弹片的准直器激光信号遮挡端隔开，无法导通激光信号，光电探测器无法接受到返回的激光信号；