一种光纤光栅解调仪的自动测试装置的制作方法

1.本实用新型属于光学仪器的生产测试领域，具体涉及一种光纤光栅解调仪的自动测试装置。


背景技术：

2.随着光纤传感技术的发展，在光纤传感数据采集领域，各种基于光纤传感器包括震动传感器、温度、应力传感器等广泛应用，结合光纤通信技术，正在被广泛应用于电子围栏、火灾报警、安全围栏、桥梁隧道、路基等传感监测领域。相应的光纤光栅传感器的解调设备也大量生产应用，由于光纤光栅解调仪对光钎光栅传感器的应用采用的是传感器串接后接入到光纤光栅解调仪对应的通道上，每个通道可以串接32个光纤光栅传感器，由于在建筑、地质等领域监测范围广的原因，所应用的光纤光栅传感器的数量极其庞大，这就要求光纤光栅解调仪自带的通道数量也很多，而生产过程中，对光纤光栅解调仪各通道的性能检测往往是人工处理的，这就造成工作量大、操作繁琐，检测效率较低、成本较高。


技术实现要素：

3.针对上述光纤光栅解调仪生产过程中人工测试繁琐的问题，为了进一步提高测试效率、减轻测试人员工作量，本实用新型提供了一种光纤光栅解调仪的自动测试装置，具体技术方案如下：
4.一种光纤光栅解调仪的自动测试装置，包括仪器摆放工作台、两轴联动定位模块、承载台、电动伸缩杆、微处理器模块；所述仪器摆放工作台用于放置固定待测光纤光栅解调仪；所述两轴联动定位模块设置在所述仪器摆放工作台上固定有待测光纤光栅解调仪的一侧，用于实现左右直线运动和上下直线运动；所述承载台固定在两轴联动定位模块上；所述电动伸缩杆固定在所述承载台上，并在两轴联动定位模块的带动下作左右直线运动和上下直线运动；所述电动伸缩杆上设置有1个fc/apc接头，用于匹配待测光纤光栅解调仪的通道插口；所述fc/apc接头连接有1条光纤；所述每条光纤上串接了若干个光栅传感器，用于测试待测光纤光栅解调仪的通道是否正常；所述微处理器模块分别与两轴联动定位模块、电动伸缩杆、待测光纤光栅解调仪连接，用于控制两轴联动定位模块与电动伸缩杆配合使得fc/apc接头自动插入待测光纤光栅解调仪的对应通道，以及读取待测光纤光栅解调仪的信息，以分析判定待测光纤光栅解调仪的对应通道是否正常。
5.优选地，所述两轴联动定位模块包括x轴直线模组、y轴直线模组；所述x轴直线模组固定在仪器摆放工作台上固定有待测光纤光栅解调仪的一侧，所述y轴直线模组竖直设置在x轴直线模组上并可在x轴直线模组的带动下作左右直线运动；所述承载台设置在y轴直线模组上，并可在y轴直线模组的带动下作上下直线运动。
6.优选地，所述电动伸缩杆包括电动缸、伸缩杆；所述伸缩杆的一端固定在电动缸靠近待测光纤光栅解调仪的一端；所述fc/apc接头固定在伸缩杆的另一端。
7.优选地，所述两轴联动定位模块还包括用于测量fc/apc接头左右直线运动距离的
第一光栅尺和用于测量fc/apc接头上下直线运动距离的第二光栅尺；所述第一光栅尺和第二光栅尺分别与微处理器模块连接。
8.优选地，所述仪器摆放工作台上固定设置有多层固定支架，所述多层固定支架用于放置若干个待测光纤光栅解调仪；所述多层固定支架包括两块竖直支撑板和若干水平支撑底板，两块所述竖直支撑板相对设置，且互相平行；若干所述水平支撑底板设置在两块所述竖直支撑板之间，任何两块水平支撑底板之间的空间尺寸与待测光纤光栅解调仪的尺寸匹配，两块所述竖直支撑板远离待测光纤光栅解调仪通道的一侧上设置有与待测光纤光栅解调仪所在位置相匹配的限位构件，用于对待测光纤光栅解调仪在两块水平支撑底板之间的空间处进行限位。
9.优选地，所述限位构件包括固定在竖直支撑板上的定位杆以及一端可围绕定位杆旋转的挡块。
10.优选地，所述两轴联动定位模块安装在多层固定支架的前方且面对待测光纤光栅解调仪的通道，两轴联动定位模块带动电动伸缩杆上的fc/apc接头运动至最左侧时，使得电动伸缩杆上的fc/apc接头正对待测光纤光栅解调仪的最左侧通道。
11.本实用新型的有益效果为：本实用新型提供了一种光纤光栅解调仪的自动测试装置，包括仪器摆放工作台、两轴联动定位模块、承载台、电动伸缩杆、微处理器模块；在测试过程中，通过两轴联动定位模块上下及左右移动及电动伸缩杆的前后伸缩准确的插入待测光纤光栅解调仪设备上的某个通道插口上，以便通过光纤光栅解调仪读取连接该通道上的光纤光栅传感器数据，并上传到与待测光纤光栅解调仪连接的测试管理主机中，以便分析该通道的物理连接可靠性和采集数据的正确与否，以检测待测光纤光栅解调仪在生产过程中的性能、可靠性指标正常与否。本实用新型可自动实现对待测光纤光栅解调仪的测试，无需人工一一测试，检测效率高、节约了人工成本。
12.本实用新型设置多层固定支架，可同时对多个待测光纤光栅解调仪进行测试，提高了检测效率，通过多层固定支架对光纤光栅解调仪进行限位，提高了测试精度。并且每层固定支架之间独立，在测试上层固定支架的光纤光栅解调仪时，可以拆除下面已经测试的光纤光栅解调仪，如此实现循环，提高效率。
13.本实用新型对多层固定支架与两轴联动定位装置的相对位置合理设置，两轴联动定位装置带动电动伸缩杆上的n个fc/apc接头运动至最左侧时，使得电动伸缩杆上的最左侧的fc/apc接头正对待测光纤光栅解调仪的最左侧通道，如此简化了定位算法，提高了定位效率和测试精度。
14.本实用新型采用光栅尺辅助定位，提高了定位精度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为电动伸缩杆的结构示意图；
18.图3为多层固定支架的结构示意图；
19.图4为多层固定支架的后视图。
20.其中，1-待测光纤光栅解调仪、2-仪器摆放工作台、3-两轴联动定位模块、4-电动伸缩杆、41-电动缸、42-伸缩杆、5-fc/apc接头、6-多层固定支架、61-竖直支撑板、62-水平支撑底板、63-定位杆、64-挡块、7-承载台。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和
ꢀ“
包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
23.还应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
24.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
25.如图1所示，一种光纤光栅解调仪的自动测试装置，包括仪器摆放工作台2、两轴联动定位模块3、承载台7、电动伸缩杆、微处理器模块；仪器摆放工作台2用于放置固定待测光纤光栅解调仪；两轴联动定位模块3设置在仪器摆放工作台2上固定有待测光纤光栅解调仪的一侧，用于实现左右直线运动和上下直线运动；承载台7固定在两轴联动定位模块3上；电动伸缩杆固定在承载台7上，并在两轴联动定位模块3的带动下作左右直线运动和上下直线运动；电动伸缩杆上设置有1个fc/apc接头，用于匹配待测光纤光栅解调仪的通道插口；fc/apc接头连接有1条光纤；每条光纤上串接了若干个光栅传感器，用于测试待测光纤光栅解调仪的通道是否正常；微处理器模块分别与两轴联动定位模块3、电动伸缩杆、待测光纤光栅解调仪连接，用于控制两轴联动定位模块3与电动伸缩杆配合使得fc/apc接头自动插入待测光纤光栅解调仪的对应通道，以及读取待测光纤光栅解调仪的信息，以分析判定待测光纤光栅解调仪的对应通道是否正常。
26.两轴联动定位模块3包括x轴直线模组、y轴直线模组；x轴直线模组固定在仪器摆放工作台2上固定有待测光纤光栅解调仪的一侧，y轴直线模组竖直设置在x轴直线模组上并可在x轴直线模组的带动下作左右直线运动；承载台7设置在y轴直线模组上，并可在y轴直线模组的带动下作上下直线运动。
27.具体地，x轴直线模组包括第一步进电机、第一丝杆，y轴直线模组包括第二步进电机、第二丝杆；第一步进电机用于带动第一丝杆作左右直线运动，主要用于定位待测光纤光栅解调仪1左右各通道的位置；第二步进电机用于带动第二丝杆作上下直线运动，主要用于
定位上下层待测光纤光栅解调仪1各通道的位置；承载台7设置在第二丝杆上，电动伸缩杆4固定在承载台7上，并且电动伸缩杆4往待测光纤光栅解调仪1所在的方向伸缩，这样就可定位到待测光纤光栅解调仪1的具体某一个通道。
28.如图2所示，电动伸缩杆4包括电动缸41、伸缩杆42；伸缩杆42的一端固定在电动缸41靠近待测光纤光栅解调仪1的一端；fc/apc接头5固定在伸缩杆的另一端。电动缸41伸缩杆采用24v直流供电，行程比较小，只有30毫米，同时由微处理器模块控制电动缸41的伸缩。
29.两轴联动定位模块3还包括用于测量fc/apc接头5左右直线运动距离的第一光栅尺和用于测量fc/apc接头5上下直线运动距离的第二光栅尺；第一光栅尺和第二光栅尺分别与微处理器模块连接。
30.如图3-4所示，如图3-4所示，仪器摆放工作台22上固定设置有多层固定支架6，多层固定支架6用于放置若干个待测光纤光栅解调仪1；多层固定支架6包括两块竖直支撑板61和若干水平支撑底板62，两块竖直支撑板61相对设置，且互相平行；若干水平支撑底板62设置在两块竖直支撑板61之间，任何两块水平支撑底板62之间的空间尺寸与待测光纤光栅解调仪1的尺寸匹配，两块竖直支撑板61远离待测光纤光栅解调仪1通道的一侧上设置有与待测光纤光栅解调仪1所在位置相匹配的限位构件，用于对待测光纤光栅解调仪1在两块水平支撑底板62之间的空间处进行限位。
31.限位构件包括固定在竖直支撑板61上的定位杆63以及一端可围绕定位杆63旋转的挡块64。
32.两轴联动定位模块333安装在多层固定支架6的前方且面对待测光纤光栅解调仪1的通道，两轴联动定位模块33带动电动伸缩杆4上的fc/apc接头5运动至最左侧时，使得电动伸缩杆4上的fc/apc接头5正对待测光纤光栅解调仪1的最左侧通道。
33.本实用新型的工作原理为：
34.在使用时，将每个待测光纤光栅解调仪1固定在多层固定支架6的两块水平支撑底板62之间的空间或者底层，旋转挡块64，使得挡块64对待测光纤光栅解调仪1进行限位卡紧。微处理器模块控制两轴联动定位模块的x轴直线模组将y轴直线模组上的承载台7移至最左侧，并且控制y轴直线模组将承载台7移至最底端，使得承载台7上的fc/apc接头5正对最底层待测光纤光栅解调仪1的最左侧通道，启动时，微处理器模块控制电动伸缩杆4向待测光纤光栅解调仪1所在方向伸出，使得承载台7上的fc/apc接头5插入最底层待测光纤光栅解调仪1的最左侧通道，微处理器读取待测光纤光栅解调仪1的该通道的测试数据后，根据得到的测试数据判断该通道是否正常。
35.然后微处理器模块控制电动伸缩杆4向远离待测光纤光栅解调仪1所在方向缩回，微处理器模块控制x轴直线模组向右移动至设定距离，并控制电动伸缩杆向待测光纤光栅解调仪1所在方向伸出，使得承载台7上的fc/apc接头5插入最底层待测光纤光栅解调仪1的下一通道，微处理器模块通过第一光栅尺得到x轴直线模组向右移动的距离；微处理器读取待测光纤光栅解调仪1的该通道的测试数据后，根据得到的测试数据判断该通道是否正常，重复上述过程，直至微处理器模块控制两轴联动定位系统中x轴直线模组与电动伸缩杆4的配合，直至测试完该层的待测光纤光栅解调仪1的所有通道。
36.微处理器模块控制x轴直线模组将承载台7移动至多层固定支架6的最左端，并且控制y轴直线模块向上运动至设定距离，使得承载台7上的fc/apc接头5对准上一层的待测
光纤光栅解调仪1的最左端通道，然后微处理控制x轴直线模组与电动伸缩杆4配合重复测试最底层待测光纤光栅解调仪1的通道测试过程即可。
37.综上，当需要测试上一层或下一层待测光纤光栅解调仪1的通道，则控制y轴直线模块向上运动或向下运动即可，微处理器模块通过第二光栅尺得到y轴直线模组向上或向下移动的距离；当需要测试同一待测光纤光栅解调仪1左边一个或右边一个通道时，则控制x轴直线模块向左运动或向右运动即可，微处理器模块通过第一光栅尺得到x轴直线模组向左或向右移动的距离。
38.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
39.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
40.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。