同步转动式光纤测长装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种同步转动式光纤测长装置，包括支撑架、转轴、同步电机、导电滑环和接近传感器，支撑架固定在待测摩擦轮的一侧，同步电机安装在支撑架上，转轴与同步电机的输出端连接，导电滑环安装在转轴上，接近传感器安装在导电滑环上，接近传感器与待测摩擦轮相对静止时，接近传感器在端面在待测摩擦轮上的投影为等效间隙，当待测摩擦轮转动时，等效间隙改变，接近传感器通过导电滑环给予同步电机同步转动信号。该测长装置具有结构简单可靠、可提高测量精度的优点。

Synchronous rotating optical fiber length measuring device

【技术实现步骤摘要】
同步转动式光纤测长装置
本专利技术主要涉及光纤长度测量技术，尤其涉及一种同步转动式光纤测长装置。
技术介绍
随着光纤技术在民用和军事领域的不断发展，光纤长度的准确测量在光纤通信和光纤传感系统中起着越来越重要的作用。现有的光纤测量装置主要有低同调光反射测量仪、光时域反射计、光频域反射计、光相干域反射测量仪等。光纤环在绕制过程中，需要精确测量绕制到光纤环上每层光纤的长度，这个测量过程必须是在线的；并且由于光纤很细，直径约0.15mm，而且是透明的，受力大还容易断。因此，在线测量方法十分有限。上述测量装置均不适用，并且测量不方便，测量精度不高。目前国内现有绕环机，对光纤长度的计量大多利用光纤绕制圈数来计算光纤长度，光纤的直径和每层光纤的绕制半径是根据理论设计值来设定的。而在实际绕环过程中，由于填充胶、光纤直径误差以及排纤不规则的影响，设定半径与实际半径有一定的误差，因此，就会造成光纤长度计量误差。由于光纤本身透明、直径小、对电磁不敏感，绕制过程中不能断开，因此，采用常规的测长、测速传感器无法实现光纤的在线精密测长。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠、可提高测量精度的同步转动式光纤测长装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种同步转动式光纤测长装置，包括支撑架、转轴、同步电机、导电滑环和接近传感器，所述支撑架固定在待测摩擦轮的一侧，所述同步电机安装在支撑架上，所述转轴与同步电机的输出端连接，所述导电滑环安装在转轴上，所述接近传感器安装在导电滑环上，接近传感器与待测摩擦轮相对静止时，所述接近传感器在端面在待测摩擦轮上的投影为等效间隙，当待测摩擦轮转动时，等效间隙改变，接近传感器通过导电滑环给予同步电机同步转动信号。作为上述技术方案的进一步改进：所述支撑架包括底座和支撑罩，所述支撑罩安装在底座上，所述同步电机安装在支撑罩外侧，所述转轴、导电滑环和接近传感器安装在支撑罩内侧。所述支撑罩上开设有竖向腰型孔，所述竖向腰型孔通过螺栓与底座紧固连接。所述同步电机设置为步进电机。所述同步电机设置为伺服电机。所述同步电机设置为直流电机。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的同步转动式光纤测长装置，在摩擦轮上均布着多个减重用的通孔，利用其中任何一个通孔的边缘作为接近传感器的被测对象。接近传感器平行于转轴安装，接近传感器与摩擦轮相对静止时(在平衡位置)，感应头端面在摩擦轮上的投影为等效间隙，当摩擦轮转动时(绕环时)，接近传感器在摩擦轮上的投影面积(等效间隙)将发生变化，输出电压V0将发生变化，变化的电压信号作为反馈信号，利用此反馈的电压信号控制同步电机的正、反及快、慢转动。当摩擦轮正转时，等效间隙变小，接近传感器输出电压变大，此时同步电机随之正转，等效间隙达到平衡位置时电机停止转动。当摩擦轮反转时，等效间隙变大，接近传感器输出电压变小，此时同步电机随之反转，等效间隙达到平衡位置时电机停止转动。同步电机转动的同时，采集同步电机的脉冲信号数或读取与同步电机同步转动的编码器信号来计算电机(摩擦轮)所转过的角度，最终转化为光纤线位移量值。由于接近传感器要随同步电机及摩擦轮同步转动，因此通过导电滑环为接近传感器提供电源及信号输出接口。较传统结构而言，该在线测长装置的接近传感器与摩擦轮形成了非接触式测量，不会增加同步轮的摩擦力，也不会增加惯量，整体提高了测量精度；整体结构简单可靠。附图说明图1是本专利技术同步转动式光纤测长装置的主视结构示意图。图2是本专利技术同步转动式光纤测长装置的立体结构示意图。图3是本专利技术同步转动式光纤测长装置的立体结构示意图(另一视角)。图4是本专利技术实施例1的控制流程图。图5是本专利技术实施例2的控制流程图。图6是本专利技术实施例3的控制流程图。图中各标号表示：1、支撑架；11、底座；12、支撑罩；121、竖向腰型孔；2、转轴；3、同步电机；4、导电滑环；5、接近传感器；6、待测摩擦轮；7、螺栓。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1：图1至图4示出了本专利技术同步转动式光纤测长装置的第一种实施例，包括支撑架1、转轴2、同步电机3、导电滑环4和接近传感器5，支撑架1固定在待测摩擦轮6的一侧，同步电机3安装在支撑架1上，转轴2与同步电机3的输出端连接，导电滑环4安装在转轴2上，接近传感器5安装在导电滑环4上，接近传感器5与待测摩擦轮6相对静止时，接近传感器5在端面在待测摩擦轮6上的投影为等效间隙，当待测摩擦轮6转动时，等效间隙改变，接近传感器5通过导电滑环4给予同步电机3同步转动信号。该结构中，在待测摩擦轮6上均布着多个减重用的通孔，孔径φ12，利用其中任何一个通孔的边缘作为接近传感器5的被测对象。接近传感器5的感应距离为0～6mm，输出电压0～10V，外径M8/M12mm，接近传感器5平行于转轴2安装，接近传感器5与待测摩擦轮6相对静止时(在平衡位置)，感应头端面在摩擦轮上的投影为等效间隙，当待测摩擦轮6转动时(绕环时)，接近传感器5在待测摩擦轮6上的投影面积(等效间隙)将发生变化，输出电压V0将发生变化，变化的电压信号作为反馈信号，利用此反馈的电压信号控制同步电机3的正、反及快、慢转动。当待测摩擦轮6正转时，等效间隙变小，接近传感器5输出电压变大，此时同步电机3随之正转，等效间隙达到平衡位置时电机停止转动。当待测摩擦轮6反转时，等效间隙变大，接近传感器5输出电压变小，此时同步电机3随之反转，等效间隙达到平衡位置时电机停止转动。同步电机3转动的同时，采集同步电机3的脉冲信号数或读取与同步电机3同步转动的编码器信号来计算电机(待测摩擦轮6)所转过的角度，最终转化为光纤线位移量值。由于接近传感器5要随同步电机3及待测摩擦轮6同步转动，因此通过导电滑环4为接近传感器5提供电源及信号输出接口。较传统结构而言，该在线测长装置的接近传感器5与待测摩擦轮6形成了非接触式测量，不会增加待测摩擦轮6的摩擦力，也不会增加惯量，整体提高了测量精度；整体结构简单可靠。本实施例中，支撑架1包括底座11和支撑罩12，支撑罩12安装在底座11上，同步电机3安装在支撑罩12外侧，转轴2、导电滑环4和接近传感器5安装在支撑罩12内侧。该结构中，利用支撑罩12对转轴2、导电滑环4和接近传感器5形成支撑和遮盖，一方面可避免积灰影响测量，另一方面提高了美观性。本实施例中，支撑罩12上开设有竖向腰型孔121，竖向腰型孔121通过螺栓7与底座11紧固连接。该结构中，竖向腰型孔121的设置使得支撑罩12在高度方向可以实现调节，提高了使用的方便性。本实施例中，同步电机3设置为步进电机。如图2所示，用步进电机测量方案时，接近传感器5输出的电压信号送入带A/D的控制卡(如研华PCL1710多功能卡)，12位A/D，采样频率可达100KHz。根据电压的大小计算出步进电机应该转动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步转动式光纤测长装置，其特征在于：包括支撑架(1)、转轴(2)、同步电机(3)、导电滑环(4)和接近传感器(5)，所述支撑架(1)固定在待测摩擦轮(6)的一侧，所述同步电机(3)安装在支撑架(1)上，所述转轴(2)与同步电机(3)的输出端连接，所述导电滑环(4)安装在转轴(2)上，所述接近传感器(5)安装在导电滑环(4)上，接近传感器(5)与待测摩擦轮(6)相对静止时，所述接近传感器(5)在端面在待测摩擦轮(6)上的投影为等效间隙，当待测摩擦轮(6)转动时，等效间隙改变，接近传感器(5)通过导电滑环(4)给予同步电机(3)同步转动信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种同步转动式光纤测长装置，其特征在于：包括支撑架(1)、转轴(2)、同步电机(3)、导电滑环(4)和接近传感器(5)，所述支撑架(1)固定在待测摩擦轮(6)的一侧，所述同步电机(3)安装在支撑架(1)上，所述转轴(2)与同步电机(3)的输出端连接，所述导电滑环(4)安装在转轴(2)上，所述接近传感器(5)安装在导电滑环(4)上，接近传感器(5)与待测摩擦轮(6)相对静止时，所述接近传感器(5)在端面在待测摩擦轮(6)上的投影为等效间隙，当待测摩擦轮(6)转动时，等效间隙改变，接近传感器(5)通过导电滑环(4)给予同步电机(3)同步转动信号。


2.根据权利要求1所述的同步转动式光纤测长装置，其特征在于：所述支撑架(1)包括底座(11)和支撑罩(12)，所述支撑罩(12)安装在底座...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧鹏，王已熏，冯毅，
申请(专利权)人：株洲菲斯罗克光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43