一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器制造技术

本发明专利技术涉及锈蚀检测传感器领域，公开了一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，包括光入射机构和光接收机构，光入射机构与光接收机构固定连接，光入射机构包括入射红外光纤，入射红外光纤的一端连接有第一光纤耦合器，入射红外光纤的另一端连接有第二光纤耦合器，第二光纤耦合器远离第一光纤耦合器的一端连接有光纤准直器；光接收机构包括接收红外光纤，接收红外光纤的一端连接有第三光纤耦合器，另一端连接有第四光纤耦合器，第四光纤耦合器远离第三光纤耦合器的一端连接有聚光器；光纤准直器和聚光器位于同一侧

【技术实现步骤摘要】
一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器


[0001]本专利技术涉及锈蚀检测传感器
，尤其涉及一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器
。

技术介绍

[0002]钢丝绳在电梯系统中起着关键的起重和牵引作用，其工作环境较为恶劣，易出现磨损
、
锈蚀和形变等损伤，特别是西部地区高海拔
、
高湿
、
高寒
、
温差变化大等复杂高原气候环境更容易引起电梯钢丝绳锈蚀
、
局部断丝或整股断裂从而引发电梯安全事故
。
[0003]钢丝绳的主要成分为铁
、
碳
、
硅
、
锰
、
硫
、
磷等
。
在潮湿环境下铁易遭受腐蚀，同时电梯运行环境中含有各种空气污染物，进一步加速对钢丝绳的腐蚀
。
钢丝在腐蚀过程中将产生铁锈，铁锈的主要产物为磁铁矿
(Fe3O4)、
赤铁矿
(
α
‑
Fe2O3)、
针铁矿
(
α
‑
FeOOH)、
纤铁矿
(
γ
‑
FeOOH)
和四方纤铁矿
(
β
‑
FeOOH)。
α
‑
Fe2O3在
562cm
‑1处会出现
Fe
‑
O
的伸缩振动特征吸收峰；
Fe3O4会在
585cm
‑1处出现
Fe
‑
O
的伸缩振动特征吸收峰；
α
‑
FeOOH
会在
896cm
‑1和
794cm
‑1处出现
Fe
‑
OH
的弯曲振动特征吸收峰，以及在
618cm
‑1处出现
Fe
‑
O
和
Fe
‑
OH
的伸缩振动特征吸收峰；
γ
‑
FeOOH
会在
1107cm
‑1和
1034cm
‑1处出现
Fe
‑
OH
的弯曲振动特征吸收峰，以及在
702cm
‑1处出现
Fe
‑
O
的伸缩振动特征吸收峰；
β
‑
FeOOH
会在
855cm
‑1和
670cm
‑1处出现
Fe
‑
OH
的弯曲振动特征吸收峰
。
因此，通过检测钢丝绳出现的特征峰及峰值强度即可实现对钢丝绳腐蚀度的准确检测
。
然而当前检测关于钢丝绳腐蚀度检测的红外光谱传感器还未见报道
。
关于金属腐蚀检测的红外光谱分析法主要是是采用傅里叶红外光谱仪进行离线测量，也为见用于现场检测金属腐蚀度检测的光纤光谱传感器报道
。
因此，专利技术一种用于电梯钢丝绳锈蚀检测现场检测的红外光纤光谱传感器十分必要
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，能够反映钢丝绳的锈蚀度和锈蚀产物成分信息，从而实现对钢丝绳腐蚀度的准确检测
。
[0005]本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：
[0006]一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，包括光入射机构和光接收机构，所述光入射机构与光接收机构固定连接，所述光入射机构包括入射红外光纤，所述入射红外光纤的一端连接有第一光纤耦合器，所述入射红外光纤的另一端连接有第二光纤耦合器，所述第二光纤耦合器远离第一光纤耦合器的一端连接有光纤准直器；所述光接收机构包括接收红外光纤，所述接收红外光纤的一端连接有第三光纤耦合器，另一端连接有第四光纤耦合器，所述第四光纤耦合器远离第三光纤耦合器的一端连接有聚光器；所述光纤准直器和聚光器位于同一侧
。
[0007]进一步，所述光入射机构上设置有角度调节机构，所述光接收机构上设置间距调节结构
。
本技术方案中，入射红外光纤上的光纤准直器的水平角度可以通过角度调节结构进行调节，从而可以调节入射光束与钢丝绳间的夹角，便于将传输至钢丝绳的光束反射传
输至接收红外光纤的聚光器上；而本技术方案中聚光器与光纤准直器间的间距可以通过间距调节机构进行调节，进一步提升由入射红外光纤发出的光束经钢丝绳反射后由聚光器收集，从而提高传感器的检测灵敏度
。
[0008]进一步，所述间距调节结构包括第一不锈钢管和第二不锈钢管，所述第一不锈钢管可伸缩的设置在第二不锈钢管内，所述第四光纤耦合器与第一不锈钢管光纤连接；所述聚光器包括红外光聚光透镜，所述红外光聚光透镜安装在第二不锈钢管远离第一不锈钢管的一端的入口处
。
本技术方案如此的设置，可以通过第一不锈钢管在第二不锈钢管中的滑动，从而调节整个第一不锈钢管与第二不锈钢管的连接后长度，进而达到调节红外光聚光透镜至光纤准直器之间距离的目的
。
[0009]进一步，所述第一不锈钢管的外壁上设置有外螺纹，所述第二不锈钢管的内壁上设置有内螺纹，所述第一不锈钢管与第二不锈钢管通过外螺纹和内螺纹螺纹连接，所述第二不锈钢管上设置有与第一不锈钢管垂直的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺纹连接有第一螺杆
。
本技术方案中，第一不锈钢管和第二不锈钢管螺纹连接，即可以通过旋转任意一根不锈钢管可实现两个钢管连接总长度的调节，并通过旋转第一螺杆进行固定限位，从而实现光纤准直器与聚光器之间的间距调节
。
[0010]进一步，所述角度调节机构包括不锈钢毛细管和矩形块，所述光入射机构穿设在不锈钢毛细管内，所述光入射机构的光纤准直器与不锈钢毛细管的端部平齐，所述不锈钢毛细管与入射红外光纤之间设置有第一防震密封胶；所述矩形块内设置有椭圆形槽，所述椭圆形槽为将矩形槽的四个角制备成为圆弧形的结构，所述不锈钢毛细管转动的设置于椭圆形槽内，所述椭圆形槽与不锈钢毛细管之间设置有第二防震密封胶，所述第二防震密封胶的两端与椭圆形槽的圆弧边滑动相抵
。
本技术方案如此的设置，使得光入射机构能够在第二防震密封胶和椭圆形槽的限位下进行转动，从而达到调整光纤准直器与聚光器之间夹角的目的
。
[0011]进一步，位于所述椭圆形槽的矩形块上设置有第一通孔，所述入射机构上设置固定有卡槽，所述卡槽上开设有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔被转动的插设有连接杆；所述矩形块的两侧开设有与不锈钢毛细管垂直且方向相反的第三通孔和第四通孔，所述第三通孔内设置有弹簧，所述弹簧的一端与不锈钢毛细管相抵，所述弹簧的另一端固定；所述第四通孔内螺纹连接有第二螺杆，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，其特征在于：包括光入射机构和光接收机构，所述光入射机构与光接收机构固定连接，所述光入射机构包括入射红外光纤，所述入射红外光纤的一端连接有第一光纤耦合器，所述入射红外光纤的另一端连接有第二光纤耦合器，所述第二光纤耦合器远离第一光纤耦合器的一端连接有光纤准直器；所述光接收机构包括接收红外光纤，所述接收红外光纤的一端连接有第三光纤耦合器，另一端连接有第四光纤耦合器，所述第四光纤耦合器远离第三光纤耦合器的一端连接有聚光器；所述光纤准直器和聚光器位于同一侧
。2.
根据权利要求1所述的一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，其特征在于：所述光入射机构上设置有角度调节机构，所述光接收机构上设置间距调节结构
。3.
根据权利要求2所述的一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，其特征在于：所述间距调节结构包括第一不锈钢管和第二不锈钢管，所述第一不锈钢管可伸缩的设置在第二不锈钢管内，所述第四光纤耦合器与第一不锈钢管光纤连接；所述聚光器包括红外光聚光透镜，所述红外光聚光透镜安装在第二不锈钢管远离第一不锈钢管的一端的入口处
。4.
根据权利要求3所述的一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，其特征在于：所述第一不锈钢管的外壁上设置有外螺纹，所述第二不锈钢管的内壁上设置有内螺纹，所述第一不锈钢管与第二不锈钢管通过外螺纹和内螺纹螺纹连接，所述第二不锈钢管上设置有与第一不锈钢管垂直的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内螺纹连接有第一螺杆
。5.
根据权利要求2所述的一种电梯钢丝绳锈蚀检测红外光纤光谱传感器，其特征在于：所述角度调节机构包括不锈钢毛细管和矩形块，所述光入射机构穿设在不锈钢毛细管内，所述光入射机构的光纤准直器与不锈钢毛细管的端部平齐，所述不锈钢毛细管与入射红外光纤之间设置有第一防震密封胶；所述矩形块内设置有椭圆形槽，所述椭圆形槽为将矩形槽的四个角制备成为圆弧形的结构，所述不锈钢毛细管转动的设置于椭圆形槽内，所述椭圆形槽与不锈钢毛细管之间设置有第二防震密封胶，所述第二防震密封胶的两端与椭...

【专利技术属性】
技术研发人员：康立贵，邱勇军，康笃刚，黄崧，钟年丙，刘慧玲，马琳，解泉华，贺媛媛，赵明富，汤斌，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：