CN116886182B - 一种光纤的强磁场传输性能检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于光纤信号检测技术领域，涉及一种光纤的强磁场传输性能检测设备。本发明包括工作台，工作台上设置有安装光纤的安装机构、磁场机构。转动环转动设置在滑动架上。当滑杆与推块外径较小端或者外径较大段接触时，推块与相应的挡板接触，通过推块带动转动环转动，使电磁铁绕着转动环的光纤转动，进而测试出在近距离或者远距离情况下，磁场绕着光纤转动时对光纤的影响。使推块沿着环形孔滑动，改变电磁铁与光纤之间的距离，测试出不同距离的磁场对光纤的影响。通过使电磁铁沿着光纤长度的方向移动，可以测试出磁场在光纤的不同位置对光纤的影响。因此该装置可以测试出多种情况下，强磁场对光纤的影响，使测试更全面。

Description

一种光纤的强磁场传输性能检测设备

技术领域

本发明属于光纤信号检测技术领域，涉及一种光纤的强磁场传输性能检测设备。

背景技术

光纤一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具，传输原理是“光的全反射”。光纤传输具有稳定性好、损耗小、故障率小、故障点容易排查等特点。

在有些使用场地，例如长期在强磁场环境中使用，需要检测强磁场对光纤传输的影响。公开号为CN112798227A的专利文件中公开了一种用于光纤的强磁场传输性能检测设备，该发明能够检测磁场大小对光传输信号的影响、磁场距离对光纤传输信号的影响、磁场在光纤不同位置对光纤传输信号的影响等，但是当磁场绕着光纤旋转，而使磁场方向与光纤的周向不断的变化时，该装置不能检测转动的磁场对光纤传输信号变化，检测不够全面。

为解决上述问题，本发明提出了一种光纤的强磁场传输性能检测设备。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种光纤的强磁场传输性能检测设备。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光纤的强磁场传输性能检测设备，包括工作台，工作台上设置有安装光纤的安装机构、磁场机构；磁场机构包括转动环、电磁铁，工作台上设置有沿光纤的长度方向移动的滑动架，转动环转动设置在滑动架上，转动环的上下端均上下滑动连接有电磁铁。

进一步地，转动环为空腔结构；转动环内对称固定设置有两个挡板，两个挡板将转动环内部的空间分隔为两个腔室；每个腔室内均滑动设置有推块；推块为弧形块，推块运动轨迹的轴线与转动环的轴线重合，推块的外凸面背离转动环的轴线，且推块的外径从一端按照顺时针方向向另一端逐渐增大；两个推块关于转动环的轴线对称；

两个腔室与两个电磁铁一一对应；电磁铁固定连接有滑杆，滑杆背离电磁铁的一端滑动穿过转动环伸入到相应的腔室内，滑杆位于相应腔室内的一端与推块的外凸面接触；

每个电磁铁与转动环之间均固定连接有弹簧，弹簧套设在相应的滑杆上。

进一步地，转动环的端面上开设有环形孔，环形孔与转动环同轴线；环形孔具有两个，两个环形孔与两个推块一一对应；推块固定连接有连接杆，连接杆滑动设置在相应的推块内。

进一步地，滑动架上设置有驱动推块滑动的驱动组件；驱动组件包括第三电机、齿环；

连接杆背离推块的一端穿过相应的环形孔伸到转动环的外面与齿环固定连接，齿环与转动环同轴线；第三电机固定安装在滑动架上，第三电机的电机轴上同轴固连有齿轮，齿轮与齿环相啮合。

进一步地，安装机构包括固定板、移动板、光纤座；固定板固定安装在工作台的一侧；移动板与固定板相对；工作台上开设有T形滑孔，移动板的下端限位滑动设置在T形滑孔内；固定板及移动板上均安装有光纤座，光纤座上设有光纤插口。

进一步地，光纤座上通过转轴转动连接有卡板，且转轴上套设有扭簧，扭簧固定连接在卡板与光纤座之间；卡板上与光纤插口相对处开设有固定光纤的卡槽。

进一步地，工作台一侧两端均固定安装有支撑杆，两个支撑杆之间固定连接有横板；横板沿长度方向开设有T形安装槽，T形安装槽的长度方向与T形滑孔的长度方向平行；滑动架限位滑动设置在T形安装槽内，滑动架水平设置。

进一步地，滑动架的一端安装有支撑套，并且支撑套的轴线与光纤插口的轴线在同一条水平线上，光纤从支撑套中间穿过；

支撑套的旋转面上安装有弹簧定位球，转动环的内壁上沿圆周方向开设有多个与弹簧定位球配合的定位孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.当滑杆与推块外径较小端或者外径较大段接触时，推块与相应的挡板接触，通过推块带动转动环转动，使电磁铁绕着转动环的光纤转动，进而测试出在近距离或者远距离情况下，磁场绕着光纤转动时，磁场对光纤的影响。

2.使推块沿着环形孔滑动，使推块不同的外径处与滑杆接触，使滑杆上下移动，改变电磁铁与光纤之间的距离，测试出不同距离的磁场对光纤的影响。

3.通过使电磁铁沿着光纤长度的方向移动，可以测试出磁场在光纤的不同位置对光纤的影响。

因此该装置可以测试出多种情况下，强磁场对光纤的影响，使测试更全面。并且该装置结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明第一方向上的整体结构示意图；

图2是本发明第二方向上的整体结构示意图；

图3是本发明中图2的A部放大示意图；

图4是本发明中固定板上的光纤座的结构示意图；

图5是本发明中磁场机构的爆炸示意图；

图6是本发明中图5的B部放大示意图；

图7是本发明中转动环的内部结构示意图；

图8是本发明中推块的结构示意图；

图9是本发明中滑杆的结构示意图；

图10是本发明中移动板上的光纤座的结构示意图。

图中：1、工作台；101、支撑腿；102、T形滑孔；103、操控面板；2、固定板；201、移动板；202、光纤座；203、光纤插口；204、转轴；205、卡板；206、卡槽；207、第一电机；208、第一丝杠；3、支撑杆；301、横板；302、第二丝杠；303、第二电机；304、滑动架；305、第三电机；306、齿轮；307、支撑套；308、卡环；309、弹簧定位球；4、转动环；401、定位孔；402、挡板；403、环形孔；404、推块；405、连接杆；406、齿环；5、电磁铁；501、滑杆；502、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图10所示，本发明采用的技术方案如下：一种光纤的强磁场传输性能检测设备，包括工作台1、安装光纤的安装机构、磁场机构。

工作台1的下端安装有多个支撑腿101，支撑腿101使工作台1处于一定的高度，方便进行检测操作。

安装机构包括固定板2、移动板201、光纤座202。固定板2固定安装在工作台1的一侧。工作台1上开设有T形滑孔102，移动板201的下端限位滑动设置在T形滑孔102内。T形滑孔102内转动连接有第一丝杠208，工作台1的一侧固定安装有第一电机207，第一电机207的电机轴与第一丝杠208同轴固定连接。移动板201的下端与第一丝杠208螺纹连接。

移动板201与固定板2相对设置。固定板2及移动板201上均安装有光纤座202，两个光纤座202相对布置。光纤座202上设有光纤插口203。光纤座202上通过转轴204转动连接有卡板205，且转轴204上套设有扭簧，扭簧固定连接在卡板205与光纤座202之间。卡板205上与光纤插口203相对处开设有卡槽206。将光纤的一端插入到光纤插口203内，并使光纤卡设在卡槽206内，进而对光纤进行固定，防止光纤意外从光纤插口203内脱落。将光纤的两端分别固定在固定板2、移动板201上，然后移动移动板201使光纤拉直。

磁场机构包括转动环4、电磁铁5。工作台1远离T形滑孔102的一侧两端均固定安装有支撑杆3，两个支撑杆3之间固定连接有横板301。横板301沿长度方向开设有T形安装槽，T形安装槽的长度方向与T形滑孔102的长度方向平行。T形安装槽内限位滑动设置有滑动架304，滑动架304水平设置。

具体的，T形安装槽内转动安装有第二丝杠302。横板301的一端固定安装有第二电机303，第二电机303与第二丝杠302同轴固定连接。滑动架304与第二丝杠302螺纹连接。

滑动架304远离第二丝杠302的一端固定安装有支撑套307，支撑套307的轴线与第二丝杠302的轴线平行。并且支撑套307的轴线与光纤插口203的轴线在同一条水平线上。光纤从支撑套307中间穿过。支撑套307上同轴固定安装有两个卡环308。支撑套307的旋转面上安装有弹簧定位球309，弹簧定位球309位于两个卡环308之间。转动环4同轴转动套设在支撑套307上，且转动环4位于两个卡环308之间。转动环4的内壁上沿圆周方向开设有多个与弹簧定位球309配合的定位孔401。弹簧定位球309与定位孔401配合使转动环4相对于支撑套307固定。

转动环4为空腔结构。转动环4内对称固定设置有两个挡板402，两个挡板402将转动环4内部的空间分隔为两个腔室。每个腔室内均滑动设置有推块404。推块404为弧形块，推块404运动轨迹的轴线与转动环4的轴线重合，推块404的外凸面背离转动环4的轴线，且推块404的外径从一端按照顺时针方向向另一端逐渐增大。两个推块404关于转动环4的轴线对称。

转动环4的端面上开设有环形孔403，环形孔403与转动环4同轴线。环形孔403具有两个，两个环形孔403与两个推块404一一对应。推块404固定连接有连接杆405，连接杆405滑动设置在相应的推块404内。

支撑套307上设置有驱动推块404滑动的驱动组件。驱动组件包括第三电机305、齿环406。连接杆405背离推块404的一端穿过相应的环形孔403伸到转动环4的外面与齿环406固定连接，齿环406与转动环4同轴线。第三电机305固定安装在滑动架304上，第三电机305的电机轴上同轴固连有齿轮306，齿轮306与齿环406相啮合。第三电机305通过齿轮306、齿环406带动连接杆405转动，使推块404转动，当推块404与挡板402抵触时，推块404通过挡板402带动转动环4转动。

两个腔室与两个电磁铁5一一对应。电磁铁5固定连接有滑杆501，滑杆501背离电磁铁5的一端滑动穿过转动环4伸入到相应的腔室内。具体的，转动环4上开设有两个穿孔，两个穿孔与两个滑杆501一一对于对应。滑杆501通过相应的穿孔与转动环4滑动配合。滑杆501位于相应腔室内的一端与推块404的外凸面接触。电磁铁5与转动环4之间固定连接有弹簧502，弹簧502套设在滑杆501上。滑杆501伸入到转动环4内的一端具有与推块404配合的弧形面。

推块404沿着环形孔403转动时，使推块404不同的外径处与滑杆501位于转动环4内的一端接触，进而使滑杆501沿着相应的穿孔上下移动，进而改变电磁铁5与光纤之间的距离。当推块404带动转动环4转动时，使电磁铁5同步转动，进而使电磁铁5绕着光纤转动。

工作台1上固定安装有操控面板103，操控面板103内设置有计算机。操控面板103、电磁铁5、光纤座202、第一电机207、第二电机303、第三电机305均与计算机电连接。

工作原理：初始状态下，滑杆501与推块404的外径较小的一端接触，推块404外径较大端与挡板402接触。弹簧502处于拉伸状态。移动板201靠近固定板2。

使用时，将光纤穿过支撑套307，然后将光纤的两端分别安装到相应的光纤座202上，使光纤的两端均与计算机电连接，使信号在光纤内传输。计算机上带有相应的光信号发射器和接收器。具体的，向下按压卡板205，使卡板205绕着转轴204向下转动，为安装光纤提供操作空间。然后将光纤的端头插入到光纤插口203内，释放对卡板205的压力，在扭簧的作用下，卡板205绕着转轴204向上转动，并使光纤卡进卡槽206内，对光纤起到限位固定的作用，防止光纤意外从光纤插口203内脱落。

之后通过操控面板103启动第一电机207，第一电机207通过第一丝杠208使移动板201向远离固定板2的方向移动，直到光纤被拉直，然后关闭第一电机207。

测试时，给电磁铁5通电，两个电磁铁5之间产生强磁场。两个电磁铁5的磁极方向相同且两个电磁铁5的磁极方向垂直于光纤。计算机会将磁场产生的信号变化记录分析，并在操控面板103上显示，供工作人员查看。本实施例中，如图1所示，两个电磁铁5的N极均指向工作台1的台面。

此时电磁铁5离光纤的距离最近。在近距离情况下检测磁场方向变化对光纤的影响，如图7所示，启动第三电机305，第三电机305通过齿轮306、齿环406、连接杆405带动推块404转动，推块404通过挡板402推动转动环4，转动环4挤压弹簧定位球309使弹簧定位球309收缩并从相应的定位孔401内脱出，转动环4顺时针转动，转动环4带动电磁铁5转动，使电磁铁5绕着光纤转动，进而使作用于光纤的磁场方向不断发生变化，计算机记录分析在此过程中光纤信号的变化。检测磁场绕着光纤转动时对光纤的影响。

检测磁场距离对光纤的影响时，通过反转第三电机305，第三电机305通过齿轮306、齿环406、连接杆405使推块404绕着转动环4的轴线逆时针转动。推块404外径较大的端向靠近相应滑杆501的方向移动，使滑杆501克服弹簧502的弹力向转动环4的外侧移动，使电磁铁5逐渐远离光纤，进而检测出磁场距离对光纤的影响。

如果需要测试远距离情况下磁场方向变化对光纤的影响，使推块404外径较小端与相应的挡板402接触，使推块404继续逆时针转动，推块404带动转动环4逆时针转动，转动环4带动电磁铁5逆时针转动，进而检测出远距离磁场方向变化对光纤的影响。

需要检测磁场沿光纤长度方向移动对光纤的影响时，通过启动第二电机303，第二电机303通过第二丝杠302带动滑动架304移动，使电磁铁5沿光纤的长度方向移动。得出磁场沿光纤长度方向移动对光纤的影响，并可以得出磁场在光纤不同位置时对光纤的影响。

通过控制进入到电磁铁5内电流的大小控制磁场的强度，测试出不同磁场强度对光纤的影响。

通过以上过程可以测试出在不同情况下强磁场对光纤的影响，使测试更全面。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光纤的强磁场传输性能检测设备，其特征在于：包括工作台（1），工作台（1）上设置有安装光纤的安装机构、磁场机构；磁场机构包括转动环（4）、电磁铁（5），工作台（1）上设置有沿光纤的长度方向移动的滑动架（304），转动环（4）转动设置在滑动架（304）上，转动环（4）的上下端均上下滑动连接有电磁铁（5）；转动环（4）为空腔结构；转动环（4）内对称固定设置有两个挡板（402），两个挡板（402）将转动环（4）内部的空间分隔为两个腔室；每个腔室内均滑动设置有推块（404）；推块（404）为弧形块，推块（404）运动轨迹的轴线与转动环（4）的轴线重合，推块（404）的外凸面背离转动环（4）的轴线，且推块（404）的外径从一端按照顺时针方向向另一端逐渐增大；两个推块（404）关于转动环（4）的轴线对称；两个腔室与两个电磁铁（5）一一对应；电磁铁（5）固定连接有滑杆（501），滑杆（501）背离电磁铁（5）的一端滑动穿过转动环（4）伸入到相应的腔室内，滑杆（501）位于相应腔室内的一端与推块（404）的外凸面接触；每个电磁铁（5）与转动环（4）之间均固定连接有弹簧（502），弹簧（502）套设在相应的滑杆（501）上；转动环（4）的端面上开设有环形孔（403），环形孔（403）与转动环（4）同轴线；环形孔（403）具有两个，两个环形孔（403）与两个推块（404）一一对应；推块（404）固定连接有连接杆（405），连接杆（405）滑动设置在相应的推块（404）内；连接杆（405）背离推块（404）的一端穿过相应的环形孔（403）伸到转动环（4）的外面与驱动推块（404）滑动的驱动组件连接；安装机构包括固定板（2）、移动板（201）、光纤座（202）；固定板（2）固定安装在工作台（1）的一侧；移动板（201）与固定板（2）相对且移动板（201）限位滑动设置在工作台（1）上；固定板（2）及移动板（201）上均安装有光纤座（202），光纤座（202）上设有光纤插口（203）；滑动架（304）的一端安装有支撑套（307），并且支撑套（307）的轴线与光纤插口（203）的轴线在同一条水平线上，转动环（4）同轴转动套设在支撑套（307）上；将光纤的一端从支撑套（307）中间穿过，然后将光纤的两端分别安装到相应的光纤座（202）上。

2.根据权利要求1所述的一种光纤的强磁场传输性能检测设备，其特征在于：驱动推块（404）滑动的驱动组件设置在滑动架（304）上；驱动组件包括第三电机（305）、齿环（406）；连接杆（405）背离推块（404）的一端穿过相应的环形孔（403）伸到转动环（4）的外面与齿环（406）固定连接，齿环（406）与转动环（4）同轴线；第三电机（305）固定安装在滑动架（304）上，第三电机（305）的电机轴上同轴固连有齿轮（306），齿轮（306）与齿环（406）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种光纤的强磁场传输性能检测设备，其特征在于：工作台（1）上开设有T形滑孔（102），移动板（201）的下端限位滑动设置在T形滑孔（102）内。

4.根据权利要求1所述的一种光纤的强磁场传输性能检测设备，其特征在于：光纤座（202）上通过转轴（204）转动连接有卡板（205），且转轴（204）上套设有扭簧，扭簧固定连接在卡板（205）与光纤座（202）之间；卡板（205）上与光纤插口（203）相对处开设有固定光纤的卡槽（206）。

5.根据权利要求3所述的一种光纤的强磁场传输性能检测设备，其特征在于：工作台（1）一侧两端均固定安装有支撑杆（3），两个支撑杆（3）之间固定连接有横板（301）；横板（301）沿长度方向开设有T形安装槽，T形安装槽的长度方向与T形滑孔（102）的长度方向平行；滑动架（304）限位滑动设置在T形安装槽内，滑动架（304）水平设置。

6.根据权利要求1所述的一种光纤的强磁场传输性能检测设备，其特征在于：支撑套（307）的旋转面上安装有弹簧定位球（309），转动环（4）的内壁上沿圆周方向开设有多个与弹簧定位球（309）配合的定位孔（401）。