專利名稱：一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光聲檢測技術(shù)，特別涉及一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭。
背景技術(shù)：
檢測技術(shù)能反映各部門、行業(yè)、地區(qū)甚至國家整體的技術(shù)水平，能帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。隨著質(zhì)量監(jiān)控以及醫(yī)療保健等的要求越來越嚴(yán)格，對檢測技術(shù)也提出了更高的要求。為了滿足工業(yè)生產(chǎn)以及醫(yī)療保健等的需求，需要采用多種檢測手段進(jìn)行測試與診斷，光聲檢測作為一種新興的檢測技術(shù)在工業(yè)檢測與醫(yī)療診斷領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。光聲檢測技術(shù)采用光脈沖作為激勵(lì)信號源，光脈沖在待測體內(nèi)激發(fā)出的聲信號由聲敏材料接收，通過對接收的聲信號進(jìn)行分析和處理實(shí)現(xiàn)待測體的檢測與診斷。目前，光脈沖通路主要通過透鏡、棱鏡等光學(xué)設(shè)備進(jìn)行路徑轉(zhuǎn)換與檢測點(diǎn)定位，再由聲敏材料接收； 或者將光源的輸出光脈沖通過光纖導(dǎo)出后定位到待測物體上，由聲敏材料接收，這樣光路與聲路信號是分開，體積比較大，應(yīng)用起來不方便；不同的待測物體對發(fā)射到其上面的光強(qiáng)具有不同的承受能力，同樣的光強(qiáng)，對某些待測物體可能會損壞其表面，甚至對整體造成傷害，而對另外一些待測物體，還不能產(chǎn)生能測量到的檢測信號，因此不同性質(zhì)的待測物體需要有不同的檢測光強(qiáng)。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型專利旨在提供一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，與現(xiàn)有技術(shù)相比，體積小、應(yīng)用方便，同時(shí)解決了現(xiàn)有探頭的光強(qiáng)不可控的技術(shù)問題。本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，包括探頭本體，在探頭本體內(nèi)設(shè)有耦合光纖，所述探頭本體內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件，所述聲敏元件通過導(dǎo)線與外部的信號調(diào)理電路連接，所述聲敏元件的中部開設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖的光束穿過光束射出孔，所述探頭本體的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。所述光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪、導(dǎo)向軌、滑軌，所述齒輪通過軸與導(dǎo)向軌鉸接，所述滑軌與導(dǎo)向軌滑動連接，所述滑軌上設(shè)置有齒條，所述齒輪圓周的齒牙與齒條相嚙合，所述耦合光纖的端部固定在滑軌上，所述導(dǎo)向軌的一側(cè)與探頭本體的內(nèi)側(cè)壁固定連接。所述探頭本體的側(cè)壁上開設(shè)有調(diào)節(jié)口，所述齒輪的齒牙伸出調(diào)節(jié)口。所述光束射出孔安裝有光纖導(dǎo)管，所述耦合光纖的端頭置于光纖導(dǎo)管內(nèi)。所述聲敏元件為壓電陶瓷材料或者壓電復(fù)合材料制成。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本實(shí)用新型具有可以在待測目標(biāo)上的任意點(diǎn)進(jìn)行檢測，而不需要調(diào)整光路，通過調(diào)節(jié)設(shè)置在探頭本體上的齒輪，帶動滑軌上的光纖端頭，通過光纖端頭在光纖導(dǎo)管內(nèi)往復(fù)移動，改變了光纖的光束射出點(diǎn)與待測目標(biāo)之間的距離，由于光纖射出的光束具有一定的擴(kuò)散角，因此，改變光束射出點(diǎn)與待測目標(biāo)之間的距離，即改變了光束照射到待測目標(biāo)上的單位面積。結(jié)合本發(fā)明來說，光束射出點(diǎn)與待測目標(biāo)之間的距離越遠(yuǎn)，光束在待測目標(biāo)上的單位面積就越大，相應(yīng)的待測目標(biāo)上的光強(qiáng)減少，反之光強(qiáng)增大；通過控制耦合光纖的發(fā)射光強(qiáng)來滿足不同性質(zhì)的待測目標(biāo)的檢測需求，即實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控，減少光脈沖對待測物體的影響，提高系統(tǒng)安全性，簡化檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型具有可以在待測目標(biāo)上的任意點(diǎn)進(jìn)行檢測，而不需要調(diào)整光路。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了光聲檢測的光發(fā)射信號與聲接收信號于一體，應(yīng)用范圍廣、穩(wěn)定性高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單，以及使用靈活方便的特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于無損檢測以及醫(yī)療診斷等可以采用光聲檢測的各個(gè)領(lǐng)域。

圖1是本實(shí)用新型光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭的透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭的端部側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)用新型光纖耦合光聲檢測探頭實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，包括探頭本體 5，在探頭本體5內(nèi)設(shè)有耦合光纖6，所述探頭本體5內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件8，所述聲敏元件 8通過導(dǎo)線1與外部的信號調(diào)理電路連接，所述聲敏元件8的中部開設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖6的光束穿過光束射出孔，所述探頭本體5的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。耦合光纖與外部的光源設(shè)備連接。如圖1所示，所述光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪4、導(dǎo)向軌5、滑軌2，所述齒輪4通過軸與導(dǎo)向軌3活動鉸接，所述滑軌2與導(dǎo)向軌3滑動連接，所述滑軌2上設(shè)置有齒牙(圖中未示出)，所述齒輪4圓周的齒牙與滑軌2上的齒牙相嚙合，所述耦合光纖6的端部固定在滑軌 2上，所述導(dǎo)向軌3的一側(cè)與探頭本體5的內(nèi)側(cè)壁固定連接。在探頭本體5的側(cè)壁上開設(shè)有調(diào)節(jié)口，齒輪的部分齒牙伸出調(diào)節(jié)口，便于手動調(diào)節(jié)。在光束射出孔安裝有光纖導(dǎo)管，所述耦合光纖的端頭置于光纖導(dǎo)管內(nèi)，耦合光纖的端部移動時(shí)，光纖導(dǎo)管在起導(dǎo)向的作用。所述聲敏元件可采用壓電陶瓷或者壓電復(fù)合材料制成。光脈沖發(fā)射到待測體上，聲敏元件接收聲信號，并將其轉(zhuǎn)換成電信號通過導(dǎo)線1 傳輸?shù)较嚓P(guān)的放大、濾波等信號調(diào)理電路進(jìn)行信號處理。耦合光纖6的端部在探頭本體5內(nèi)的一部分呈彎曲狀，目的是耦合光纖6在探頭本體5內(nèi)有一定的伸展幅度。通過調(diào)節(jié)設(shè)置在探頭本體上的齒輪，帶動滑軌上的光纖端頭， 通過光纖端頭在光纖導(dǎo)管內(nèi)往復(fù)移動，改變了光纖的光束射出點(diǎn)與待測目標(biāo)之間的距離，由于光纖射出的光束具有一定的擴(kuò)散角，因此，改變光束射出點(diǎn)與待測目標(biāo)之間的距離，即改變了光束照射到待測目標(biāo)上的單位面積。結(jié)合本實(shí)用新型來說，光束射出點(diǎn)與待測目標(biāo)之間的距離越遠(yuǎn)，光束在待測目標(biāo)上的單位面積就越大，相應(yīng)的待測目標(biāo)上的光強(qiáng)減少，反之光強(qiáng)增大；通過控制耦合光纖的發(fā)射光強(qiáng)來滿足不同性質(zhì)的待測目標(biāo)的檢測需求，即實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控，減少光脈沖對待測物體的影響，提高系統(tǒng)安全性，簡化檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，包括探頭本體，在探頭本體內(nèi)設(shè)有耦合光纖， 其特征在于所述探頭本體內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件，所述聲敏元件通過導(dǎo)線與外部的信號調(diào)整電路連接，所述聲敏元件的中部開設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖的光束穿過光束射出孔，所述探頭本體的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括齒輪、導(dǎo)向軌、滑軌，所述齒輪通過軸與導(dǎo)向軌鉸接，所述滑軌與導(dǎo)向軌滑動連接，所述滑軌上設(shè)置有齒條，所述齒輪圓周的齒牙與齒條相嚙合，所述耦合光纖的端部固定在滑軌上，所述導(dǎo)向軌的一側(cè)與探頭本體的內(nèi)側(cè)壁固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述探頭本體的側(cè)壁上開設(shè)有調(diào)節(jié)口，所述齒輪的齒牙伸出調(diào)節(jié)口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述光束射出孔安裝有光纖導(dǎo)管，所述耦合光纖的端頭置于光纖導(dǎo)管內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于所述聲敏元件為壓電陶瓷材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，其特征在于，所述聲敏材料為壓電復(fù)合材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光強(qiáng)可控光纖耦合光聲檢測探頭，包括探頭本體，在探頭本體內(nèi)設(shè)有耦合光纖，所述探頭本體內(nèi)還設(shè)置有聲敏元件，所述聲敏元件通過導(dǎo)線與外部的信號調(diào)理電路連接，所述聲敏元件的中部開設(shè)有光束射出孔，所述耦合光纖的光束穿過光束射出孔，所述探頭本體的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)；本實(shí)用新型可在待測目標(biāo)上的任意點(diǎn)進(jìn)行檢測，無需調(diào)整光路，通過光強(qiáng)調(diào)整機(jī)構(gòu)控制耦合光纖的發(fā)射光強(qiáng)來滿足不同性質(zhì)的待測目標(biāo)的檢測需求，即實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可控，減少光脈沖對待測物體的影響，提高系統(tǒng)安全性，簡化檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用靈活方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01N21/17GK202024957SQ201120031419
公開日2011年11月2日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者謝寶忠, 陳鐵群 申請人:華南理工大學(xué)