用于油液顆粒計(jì)數(shù)的入射光鏡片的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，涉及一種用于油液顆粒計(jì)數(shù)的入射光鏡片。入射光鏡片是厚度為1-2mm的平面鏡，入射光鏡片的一個(gè)平面上鍍鉻，鉻的厚度0.1mm，在鍍鉻的一面的中心位置刻有一個(gè)矩形窗口，其長(zhǎng)度為0.4-1mm，寬度為0.1-0.3mm。本發(fā)明提出的入射光鏡片可顯著降低對(duì)光電二極管的功率要求，并且可有效的提高油液顆粒計(jì)數(shù)器的顆粒分辨率。本發(fā)明是根據(jù)油液顆粒計(jì)數(shù)器內(nèi)的顆粒分布具有均勻性這一特點(diǎn)，采用光學(xué)采樣的方式對(duì)油液中的顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到降低輸出光線(xiàn)強(qiáng)度及提高分辨率的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于油液顆粒計(jì)數(shù)的入射光鏡片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)檢測(cè)技術(shù)，涉及一種用于油液顆粒計(jì)數(shù)器的入射光鏡片。
【背景技術(shù)】
[0002]油液污染在線(xiàn)檢測(cè)的核心設(shè)備是油液顆粒計(jì)數(shù)器。油液顆粒計(jì)數(shù)器的基本原理如圖1所示，發(fā)光二極管I發(fā)出平行光束穿過(guò)入射光鏡片10、油池3中的顆粒檢測(cè)區(qū)6及出射光鏡片7照射在光電二極管8上形成投影面積。當(dāng)油液沿著方向5通過(guò)顆粒檢測(cè)區(qū)6時(shí)，由于液流中的顆粒4遮擋住顆粒檢測(cè)區(qū)6的部分光線(xiàn)，光電二極管8上接收到的光強(qiáng)度衰減，光強(qiáng)的變化程度就反映了污染度的數(shù)值。其中，入射光鏡片10與出射光鏡片7常采用普通光學(xué)鏡片。由于發(fā)光二極管I發(fā)出的光全部要通過(guò)顆粒檢測(cè)區(qū)6，使得光電二極管8需要接收的光強(qiáng)非常大，這需要匹配較大功率的光電二極管8及其較大功率的驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)油液中顆粒相對(duì)于顆粒檢測(cè)區(qū)6所占的比例較小，當(dāng)顆粒通過(guò)顆粒檢測(cè)區(qū)6時(shí)，對(duì)檢測(cè)區(qū)域的遮擋形成投影面積相對(duì)較小，導(dǎo)致光電二極管8接收光強(qiáng)引起的擾動(dòng)很小，造成油液顆粒計(jì)數(shù)器對(duì)顆粒分辨率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出的可用于油液顆粒計(jì)數(shù)器的入射光鏡片，可顯著降低對(duì)光電二極管的功率要求，并有效的提高油液顆粒計(jì)數(shù)的分辨率。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，采用人造藍(lán)寶石為材料，加工厚度為l_2mm的圓柱體作為入射光鏡片，入射光鏡片的一個(gè)平面上鍍鉻，鉻的厚度0.1mm，在鍍鉻的一面的中心位置蝕刻一個(gè)矩形窗口，其長(zhǎng)度為0.4-lmm,寬度為0.1-0.3mm。窗口大小根據(jù)可檢測(cè)的最大尺寸顆粒尺寸進(jìn)行調(diào)整。
[0005]所述的入射光鏡片的材料為人造藍(lán)寶石。
[0006]所述的入射光鏡片的直徑與出射鏡片的直徑相同。
[0007]所述的入射光鏡片的材料與出射鏡片的材料相同。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:本發(fā)明提出的入射光鏡片，由于增加了蝕刻窗口設(shè)計(jì)，限定了通過(guò)窗口的光強(qiáng)，降低了光電接收電路的設(shè)計(jì)難度，同時(shí)顯著降低油液顆粒計(jì)數(shù)器的用電功率要求。蝕刻窗口的使用使待檢測(cè)顆粒以順序、均勻的方式通過(guò)檢測(cè)窗口，根據(jù)需檢測(cè)顆粒尺寸的變化，可調(diào)整入射光鏡片上化學(xué)腐蝕窗口的大小來(lái)滿(mǎn)足應(yīng)用要求，可有效提高油液顆粒計(jì)數(shù)器的測(cè)試分辨率。由于入射光鏡片的材料為人造藍(lán)寶石，具有很高的光線(xiàn)透射率，可進(jìn)一步提高檢測(cè)的精度，且人造藍(lán)寶石材料光學(xué)鏡片相對(duì)于一般的光學(xué)鏡片，具有高強(qiáng)度、耐油壓及耐腐蝕等不可比擬的優(yōu)越性，可以滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合的應(yīng)用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0009]圖1是常見(jiàn)油液顆粒計(jì)數(shù)器的工作原理圖。
[0010]圖2是采用本發(fā)明后的油液顆粒計(jì)數(shù)器工作原理圖。[0011]圖3是本發(fā)明提出的入射光鏡片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0012]結(jié)合附圖，具體說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0013]圖2所示，當(dāng)發(fā)光二極管I發(fā)出平行光束穿過(guò)入射光鏡片10、顆粒檢測(cè)區(qū)6及出射光鏡片7照射在光電二極管8上形成矩形窗口 11大小光照面積；當(dāng)油液中的顆粒4沿著流向5通過(guò)油池3到達(dá)顆粒檢測(cè)區(qū)6時(shí)，由于顆粒4遮擋住透過(guò)入射光鏡片2上矩形窗口 11的光線(xiàn)，在光電二極管8上形成顆粒4的投影并引起光強(qiáng)變化，光強(qiáng)變化經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換電路9轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)的強(qiáng)弱就反映了油液污染度的程度。
[0014]在本發(fā)明中，出射光鏡片7仍然采用普通光學(xué)鏡片，但入射光鏡片采用入射光鏡片10，如圖2所示。因此，發(fā)光二極管I發(fā)出的平行光線(xiàn)僅有矩形窗口 11大小的面積通過(guò)顆粒檢測(cè)區(qū)6，當(dāng)油液中的顆粒4通過(guò)顆粒檢測(cè)區(qū)6時(shí)，由于顆粒4的遮擋的面積占矩形窗口 11的很大比例，使得光電二極管8接收到的光強(qiáng)顯著降低。
[0015]圖3所示，所發(fā)明的入射光鏡片10的材料采用人造藍(lán)寶石，將其加工成直徑為6mm且厚度為l-2mm的圓柱體,然后在入射光鏡片的一個(gè)平面鍍上一層金屬鉻12。在入射光鏡片10鍍金屬鉻12的一面的中心位置，采用化學(xué)腐蝕方法刻上一個(gè)矩形窗口 11。矩形窗口11的長(zhǎng)度14為0.4-lmm,寬度13為0.1-0.3mm。發(fā)光二極管I發(fā)出的光線(xiàn)透過(guò)矩形窗口11，可以對(duì)Ium到50um范圍內(nèi)的油液顆粒進(jìn)行照射，并在光電二極管8上形成投影面積。
[0016]實(shí)施例
[0017]例如，要實(shí)現(xiàn)最大尺寸為21um的顆粒測(cè)量，入射光鏡片10的材料采用人造藍(lán)寶石，將其加工成直徑為6mm且厚度為Imm的圓柱體，然后在入射光鏡片的一個(gè)平面鍍上一層金屬鉻12，厚度為0.1_。在入射光鏡片10鍍金屬鉻12的一面的中心位置，采用化學(xué)腐蝕方法刻上一個(gè)矩形窗口 11。矩形窗口 11的長(zhǎng)度14為0.8mm，寬度13為0.1mm。
[0018]將入射光鏡片10及出射光鏡片7分別安裝在閥塊的兩面，安裝過(guò)程中，保持入射光鏡片10與發(fā)光二極管I發(fā)射光面、出射光鏡片7、光電二極管8接收面之間保存平行且中心對(duì)正；在油池中通入純凈油液的情況下，分別給發(fā)光二極管I和光電二極管8供電，發(fā)光二極管I發(fā)出的平行光線(xiàn)在入射光鏡片10上僅能通過(guò)矩形窗口 11大小面積，并依次穿過(guò)顆粒檢測(cè)區(qū)6及出射光鏡片7照射在光電二極管8上形成矩形窗口 11大小照射面積，此時(shí)光電二極管8會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓。
[0019]在發(fā)光二極管I確定電壓后，可對(duì)帶有顆粒的油液進(jìn)行檢測(cè)。在油池3中沿方向5通入帶有顆粒的油液，帶有顆粒的油液通過(guò)油池3的檢測(cè)區(qū)域6時(shí)，由于油液中顆粒的遮擋作用，使得光電二極管8接收到的光強(qiáng)顯著降低，大小不同的顆粒引起的光強(qiáng)變化不同，光強(qiáng)變化經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換電路9變換為電信號(hào)。由于油液顆粒計(jì)數(shù)器內(nèi)的顆粒具有分布均勻性這一特點(diǎn)，因此小部分光線(xiàn)的采樣結(jié)果仍然可以反應(yīng)整個(gè)油液顆粒的分布情況。
【權(quán)利要求】
1.一種可用于油液顆粒計(jì)數(shù)的入射光鏡片，其特征在于，入射光鏡片(10)是厚度為l-2mm的平面鏡，入射光鏡片(10)的一個(gè)平面上鍍鉻(12)，鉻(12)的厚度0.1mm，在鍍鉻(12)的一面的中心位置刻有一個(gè)矩形窗口(11)，其長(zhǎng)度(14)為0.4-lmm，寬度(13)為0.1-0.3mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于油液顆粒計(jì)數(shù)的入射光鏡片，其特征是:所述的入射光鏡片(10)的材料為人造藍(lán)寶石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于油液顆粒計(jì)數(shù)的入射光鏡片，其特征是:所述的入射光鏡片(10)的直徑與出射鏡片(7)的直徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于油液顆粒計(jì)數(shù)的入射光鏡片，其特征是:所述的入射光鏡片(10 )的材料與出射鏡片(7 )的材料相同。
【文檔編號(hào)】G02B3/00GK103558138SQ201310493437
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】王燕山, 張梅菊, 劉德峰, 楊宵 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城航空測(cè)控技術(shù)研究所, 中航高科智能測(cè)控有限公司, 北京瑞賽長(zhǎng)城航空測(cè)控技術(shù)有限公司