一種基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及掃描式激光傳感器領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于掃描式激光傳感器通光窗口透過(guò)率檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)距離、高精度的激光傳感器的需求不斷增加，對(duì)激光領(lǐng)域和相關(guān)配合領(lǐng)域提出了新的要求和挑戰(zhàn)。掃描式激光傳感器的光路需要兩次穿過(guò)通光窗口外殼，若長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用，尤其是在戶外工作，通光窗口表面積累的灰塵量較大，降低了通光窗口透過(guò)率，嚴(yán)重影響了激光傳感器的測(cè)距精度和距離。因此增加通光窗口透過(guò)率檢測(cè)系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)提示通光窗口透過(guò)率十分重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，克服目前激光傳感器的通光窗口透過(guò)率信息檢測(cè)匱乏的缺陷，保證激光傳感器長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性。
[0004]本實(shí)用新型其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，包含:光發(fā)射單元，用于發(fā)出固定波長(zhǎng)的光線；光接收單元，用于接收固定波長(zhǎng)光線，并將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓幅值；反射面單元，安裝在通光窗口的另一側(cè)，用來(lái)改變光線路徑；光路約束單元，放置在通光窗口和電路板之間，用于約束所述光發(fā)射單元和所述光接收單元的發(fā)散和接收角度。
[0006]具體的，所述光發(fā)射單元和所述光接收單元共用一塊電路板，并通過(guò)光路約束單兀分隔開(kāi)。
[0007]具體的，所述光發(fā)射單元的光譜波長(zhǎng)大于所述通光窗口的高通截止波長(zhǎng)，優(yōu)先選用紅外波長(zhǎng)；光發(fā)射單元的通道個(gè)數(shù)大于等于I，優(yōu)先選擇8通道。
[0008]具體的，所述光接收單元的通道個(gè)數(shù)大于等于1，優(yōu)先選擇6通道。
[0009]具體的，所述反射面的材質(zhì)為玻璃、金屬、布基、紙基中的一種或者幾種組合，優(yōu)先選用布基的漫反射面。
[0010]具體的，所述光路約束單元正面和電路板貼合，背面與通光窗口相貼合。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0012]1.采用反射的結(jié)構(gòu)，使得光發(fā)射模塊和光接收模塊安裝在同一塊電路板上，降低了結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，提高了透過(guò)率檢測(cè)性能的穩(wěn)定性。
[0013]2.利用不通過(guò)通光窗口的溫度補(bǔ)償通道，有利于提透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)的抗溫度干擾能力，提高了檢測(cè)的靈敏度。
[0014]3.利用加工尺寸精度較高的光路約束單元，有利于克服不同通道的光發(fā)射單元和光接收單元發(fā)散和接收角度的差異，并且有利于彌補(bǔ)因?yàn)楹附游恢玫牟町惗斐傻恼`差。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0016]圖1為通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)的單通道檢測(cè)原理示意圖；
[0017]圖2為通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)分離后的側(cè)視圖；
[0018]圖1和圖2中，1.元器件電路板2.內(nèi)層光路約束單元3.外層光路約束單元4.反射面5.被測(cè)通光窗口 10.101.102.103.104.105.106.107.108.光發(fā)射單元
11.111.112.113.114.115.116.光接收單元121.內(nèi)層光接收約束孔122.內(nèi)層光發(fā)射約束孔123.外層光發(fā)射約束孔124.外層光接收約束孔
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0020]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)包含反射面單元、光發(fā)射單元、光接收單元、光路約束單元構(gòu)成。
[0021]反射面單元4優(yōu)選布基的漫反射面，本實(shí)例中粘貼在內(nèi)部結(jié)構(gòu)件上，本行業(yè)人員可以輕易想到在內(nèi)部結(jié)構(gòu)件上噴涂漫反射材料或鍍膜的方式。
[0022]光發(fā)射單元10和光接收單元11選用相匹配的紅外波長(zhǎng)的器件，本行業(yè)人員可以輕易想到采用其它波長(zhǎng)器件。
[0023]光發(fā)射單元10和光接收單元11的發(fā)散和接收角度受光約束單元2和3約束，被測(cè)單元通光窗口 5位于外層光路約束單元3和反射面單元4之間。
[0024]內(nèi)層光路約束單元2和外層光路約束單元3，選用粘合的方式固定，內(nèi)層光路約束單元開(kāi)孔121、122尺寸大于外層光路約束單元開(kāi)孔123、124，且兩塊板對(duì)應(yīng)通道的開(kāi)孔中心位置與光發(fā)射單元和接收單元位置中心重合，本行業(yè)人員可以輕易想到將兩塊光路約束單元結(jié)合在一起開(kāi)階梯孔的設(shè)計(jì)方式。
[0025]光發(fā)射單元101、102、103、104、105、106 和光接收單元 111、112、113、114、115、116組成6個(gè)檢測(cè)通道，以通光窗口軸心為圓心，以均勻的角度焊接在同一塊電路板上，相鄰兩的通道距中心軸的夾角優(yōu)選30°。
[0026]光發(fā)射單元101、102、103、104、105、106組成的圓周半徑大于通光窗口的最小半徑，光接收單元111、112、113、114、115、116組成的圓周半徑小于通光窗口的最小半徑。
[0027]光發(fā)射單元107和相鄰的光接收單元111、112組成兩個(gè)通道的溫度補(bǔ)償通道，同樣光發(fā)射單元108和相鄰的光接收單元115、116組成兩個(gè)通道的溫度補(bǔ)償通道，補(bǔ)償因?yàn)闇囟葞?lái)的檢測(cè)偏差。
[0028]兩塊光路約束單元2和3組裝成一個(gè)整體，一面和電路板I貼合，一面與通光窗口5相貼合。
[0029]假設(shè)其中一個(gè)通道的初始檢測(cè)電壓值和當(dāng)前檢測(cè)電壓值分別為VO和V，溫度補(bǔ)償通道的初始檢測(cè)電壓值和當(dāng)前檢測(cè)電壓值分別為Mtl和M，則該通道的透過(guò)率E可以表示為
[0030]E = 100.V.M0/ (V0.M) %
[0031]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包含:光發(fā)射單元，用于發(fā)出固定波長(zhǎng)的光線；光接收單元，用于接收固定波長(zhǎng)光線，并將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓幅值；反射面單元，安裝在通光窗口的另一側(cè)，用來(lái)改變光線路徑；光路約束單元，放置在通光窗口和電路板之間，用于約束所述光發(fā)射單元和所述光接收單元的發(fā)散和接收角度。
2.如權(quán)利要求1所述的基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光發(fā)射單元和所述光接收單元共用一塊電路板，并通過(guò)光路約束單元分隔開(kāi)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光發(fā)射單元的光譜波長(zhǎng)大于所述通光窗口的高通截止波長(zhǎng)；光發(fā)射單元的通道個(gè)數(shù)大于等于I。
4.如權(quán)利要求1所述的基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光接收單元的通道個(gè)數(shù)大于等于I。
5.如權(quán)利要求1所述的基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述反射面的材質(zhì)為玻璃、金屬、布基、紙基中的一種或者幾種組合。
6.如權(quán)利要求1所述的基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光路約束單元正面和電路板貼合，背面與通光窗口相貼合。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于光路約束單元的通光窗口透過(guò)率檢測(cè)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括：光發(fā)射單元、光接收單元、反射面單元、光路約束單元。對(duì)應(yīng)通道的光發(fā)射單元和光接收單元緊靠放置并通過(guò)光路約束單元分割開(kāi)，光發(fā)射單元發(fā)射的光線透過(guò)通光窗口后，照射在反射面上，進(jìn)而部分反射的光線被對(duì)應(yīng)通道的光接收單元接收。本結(jié)構(gòu)裝調(diào)簡(jiǎn)單、成本低廉、穩(wěn)定性好、能夠較好的反應(yīng)通光窗口表面不同區(qū)域的透過(guò)率。
【IPC分類】G01M11-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204612899
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520269132
【發(fā)明人】牛保超, 王泮義, 王慶飛, 屈志巍, 冀英超
【申請(qǐng)人】北京萬(wàn)集科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日