本发明专利技术提出一种探测多维应力作用下微小形变的装置，所述装置包括激光发生器、软质反光薄板、表面可反光的半球体、硬质反光薄板和光敏传感器；所述软质反光薄板平行固定在硬质反光薄板之上，在两者之间形成光线入射狭缝，所述表面可反光的半球体分布于软质反光薄板下表面；所述激光发生器设置于狭缝一侧之外，入射光线朝向狭缝，并斜上方对向软质反光薄板和表面可反光的半球体；所述光敏传感器设置狭缝另一侧，与激光发生器相对。本装置结构简单，可以准确地测量各种微小的应力形变，尤其是检测多维微小应变的大小和方向。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子
，具体涉及一种光电检测实验装置。
技术介绍
电子技术发展到现在，人们可以利用传感器测量各种非电信号，如用电桥测量应变片电阻的微小变化以测量微小形变，也有提出用光干涉法测量微小形变，但是整体来说还没有成熟的技术准确地测量各种微小的应力形变，尤其是检测多维微小应变的大小和方向。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的就是提供一种探测多维应力作用下微小形变的装置，用光反射测量多维应力形变的大小和方向。 本专利技术的技术方案如下 一种探测多维应力作用下微小形变的装置，所述装置包括激光发生器、软质反光薄板、表面可反光的半球体、硬质反光薄板和光敏传感器；所述软质反光薄板平行固定在硬质反光薄板之上，在两者之间形成光线入射狭缝，所述表面可反光的半球体分布于软质反光薄板下表面；所述激光发生器设置于狭缝一侧之外，入射光线朝向狭缝，并斜上方对向软质反光薄板和表面可反光的半球体；所述光敏传感器设置狭缝另一侧，与激光发生器相对。所述软质反光薄板米用内表面镀有反光膜的软质材料，是在微小应力O. 001-0. I牛作用下能发生形变的材料。所述表面可反光的半球体的材质与软质反光薄板的材料相同，上面镀有反光膜，球面极易反光，其切面圆可以和软质反光薄板粘连在一起，或者它们可以是一体成型的。所述激光发生器可以按照需要发射各种强度和脉冲的单色激光，激光头对准软质反光薄板平行和反光半球体，光线可以很方便的进入。激光头的角度可按需要可以调节，光线入射角度为10-60°。软质反光薄板是通过支架平行固定在硬质反光薄板之上，所述支架是硬质材料，也可以是软质材料，它是全透光材料的。所述光敏传感器可以是四象限光敏传感器，也可以是其它光敏传感器，能够把从软质材料的狭缝中出射的光学信号转为电信号。本装置结构简单，可以准确地测量各种微小的应力形变，尤其是检测多维微小应变的大小和方向。附图说明 图I是本装置的结构图。具体实施例方式 以下结合附图详细说明本装置 整个装置如图I所示，其包括激光发生器6、软质反光薄板I、表面可反光的半球体2、硬质反光薄板4和光敏传感器5。软质反光薄板I通过支架3平行固定在硬质反光薄板4之上，在两者之间形成光线入射的狭缝7，软质反光薄板I下表面分布有许多表面可反光的半球体2。软质反光薄板采用的是内表面镀有反光膜的软质材料硅胶，该材料在微小应力(O. 001-0. I牛)作用下能发生形变。表面可反光的半球体的材质与软质反光薄板的材料相同。激光发生器6设置于狭缝7外一侧，入射光线朝向狭缝，并斜向上方对向软质反光薄板和表面可反光的半球体，角度为10-60°。光敏传感器5固定于狭缝另一侧，并且与激光发生器相对。在实际应用中，激光发生器6可以单独固定，放置于狭缝外侧。激光发生器6发射出的激光从狭缝的进光口进入由软质反光板I和表面可反光的半球体2与硬质反光薄板4形成的狭缝7中，当与软质反光薄板I接触的探测物发生微小形变时，发生的微小形变时会引起I和4之间的发生局部的变化，光线照射在软质反光薄板I和表面可反光的半球体2的不同部位，产生不同方向的反射，发射光经过硬质反光薄板4发射，最后导致原来的光路发生变化，这种变化被光敏传感器5感知并且给出数据，由于软质反光薄板I和表面可反光的半球体2的形变可以受外界形变的影响，它的改变是多维的，故可以利用光路在光敏传感器5上反应形变位置和亮度即方向和大小，也就能判断出各方向上应变的大小和方向。使用时可以根据需要将该装置固定在一个平面上，探测该平面上在受到垂直应变 时出现的形变大小。可以分布在待测物体的表面，探测各个方向上因为应力产生的形变的大小和方向。本专利技术可以用在测量物体微小形变如板材或者测量其它需要的场合。所述光敏传感器可以是搏盛四象限so66a或者其它型号，软质反光薄膜和球状反光体的材料可以是硅胶的，在上面镀反光膜。权利要求1.一种探测微小的多维应变的装置，其特征在于，所述装置包括激光发生器、软质反光薄板、表面可反光的半球体、硬质反光薄板和光敏传感器；所述软质反光薄板平行固定在硬质反光薄板之上，在两者之间形成狭缝，所述表面可反光的半球体分布于软质反光薄板下表面；所述激光发生器设置于狭缝一侧之外，入射光线朝向狭缝，并斜上方对向软质反光薄板和表面可反光的半球体；所述光敏传感器设置狭缝另一侧，与激光发生器相对；所述软质反光薄板采用内表面镀有反光膜的软质材料，其是在微小应力0.001-0. I牛作用下能发生形变的材料； 所述表面可反光的半球体的材质与软质反光薄板的材料相同。2.根据权利要求I所述的探测微小的多维应变的装置，其特征在于，所述激光发生器的光线入射角度为10-60°。3.根据权利要求I或2所述的探测微小的多维应变的装置，其特征在于，所述光敏传感器是四象限光敏传感器。4.根据权利要求4所述的探测微小的多维应变的装置，其特征在于，软质反光薄板是通过支架平行固定在硬质反光薄板之上。全文摘要本专利技术提出一种探测多维应力作用下微小形变的装置，所述装置包括激光发生器、软质反光薄板、表面可反光的半球体、硬质反光薄板和光敏传感器；所述软质反光薄板平行固定在硬质反光薄板之上，在两者之间形成光线入射狭缝，所述表面可反光的半球体分布于软质反光薄板下表面；所述激光发生器设置于狭缝一侧之外，入射光线朝向狭缝，并斜上方对向软质反光薄板和表面可反光的半球体；所述光敏传感器设置狭缝另一侧，与激光发生器相对。本装置结构简单，可以准确地测量各种微小的应力形变，尤其是检测多维微小应变的大小和方向。文档编号G01B11/16GK102944185SQ201210456250公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日专利技术者段书凯 申请人:西南大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种探测微小的多维应变的装置，其特征在于，所述装置包括激光发生器、软质反光薄板、表面可反光的半球体、硬质反光薄板和光敏传感器；所述软质反光薄板平行固定在硬质反光薄板之上，在两者之间形成狭缝，所述表面可反光的半球体分布于软质反光薄板下表面；所述激光发生器设置于狭缝一侧之外，入射光线朝向狭缝，并斜上方对向软质反光薄板和表面可反光的半球体；所述光敏传感器设置狭缝另一侧，与激光发生器相对；所述软质反光薄板采用内表面镀有反光膜的软质材料，其是在微小应力0.001?0.1牛作用下能发生形变的材料；所述表面可反光的半球体的材质与软质反光薄板的材料相同。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段书凯，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：
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