接触式光纤测头测量方法及其装置

摘要

本发明涉及一种接触式光纤测头测量方法与装置属于精密测试技术与仪器和光学精密测量领域。其基本思想：单色光光源的光通过单根光纤传至远离端光纤球，然后通过光纤球外层的反射膜反射回来，再进入外围的接收光纤束，然后经过光学系统至后端的图像探测器，再通过数字图像处理来识别接收来的光斑，如果前端光纤球触碰到被测物，则会导致发射光纤发生弯曲变形，从而导致反射回来的光的光强发生变化，反映到光斑图像的变化，从光斑变化信息提取被测物空间几何量信息。该方法克服了接触式测量的各向异性和测杆变形带来的测量误差，以及非接触测量中对被测物表面要求高的缺陷。

主权项

一种接触式光纤测头装置，其特征在于，该装置结构如下：单色光光源(1)；在单色光光源一侧，有一单根发射光纤(5)，该单根发射光纤的远离光源端端头是一个熔合的透明光纤球(7)，在光纤球(7)远离光源端的超半球表面镀上一层内反射膜(8)，然后在发射光纤(5)外套上能使发射光纤(5)在管内自由活动的光滑套管(4)，光滑套管外围是均匀分布且至少一层的多根接收光纤(3)，接收光纤外围是接收光纤束外包层(2)；在光滑套管接近光纤球端处内嵌一能自由伸缩的弹性复位装置(6)，在弹性复位装置外加起到封闭弹性复位装置(6)和固定发射光纤(5)作用的一个螺纹套管件(12)；在单色光光源(1)的另一侧，依次有透镜组(9)，光阑(10)，图像探测器(11)，计算机；在螺纹管套件的位置处对发射光纤加工一个台阶，以卡住弹性复位装置和固定发射光纤远离光源端伸出接收光纤束的长度；在光滑套管接近光纤球端加工形成一个端口带有螺纹的内台阶，使其能内嵌一弹性复位装置，然后用螺纹管套件进行固定，使弹性复位装置处于弹性势能为0的状态。