專利名稱：新型光學(xué)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)傳感領(lǐng)域。
技術(shù)背景
在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，經(jīng)常需要對(duì)一些參量進(jìn)行檢測(cè)，如環(huán)境 的濕度，液體的濃度，易燃、易爆、有毒氣體的濃度。雖然目前已出現(xiàn)多種類 型的離子敏傳感器，氣體濃度傳感器，濕度傳感器，但此類傳感器加工工藝復(fù) 雜，成本高，且檢測(cè)穩(wěn)定性弱，靈敏度低。本實(shí)用新型的目的在于公開(kāi)一種釆 用規(guī)范化光學(xué)結(jié)構(gòu)，利用光學(xué)折射原理的新型光學(xué)傳感器。此傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 設(shè)計(jì)規(guī)范，功能完善，且成本低廉。對(duì)光學(xué)傳感棱鏡表面鍍不同的功能膜，則 可形成不同的傳感器。
發(fā)明內(nèi)容
本使用新型新型由專用光學(xué)傳感棱鏡，功能敏感膜，光纖傳輸光發(fā)射器， 光纖傳輸光接收器，傳感器裝架基座，傳感器外殼組成。其中專用光學(xué)傳感棱 鏡采用光折射率大于1.5的光學(xué)玻璃制成。功能敏感膜根據(jù)傳感器所要檢測(cè)的參 數(shù)不同，選取不同的敏感膜材料，采用淀積、蒸鍍及涂附的方式，使其附著于 具有兩個(gè)對(duì)稱傾角的光學(xué)敏感面上。光纖傳輸光發(fā)射器由微型固體光源、光紆 傳輸線、平行光轉(zhuǎn)換器審聯(lián)構(gòu)成。光纖傳輸線的直徑及長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要確定， 平行光轉(zhuǎn)換器可由棒形光學(xué)玻璃自聚焦透鏡加工裝配于光纖傳輸線頭部形成。 光纖傳輸光接收器由微型固體光探測(cè)器、光纖傳輸線、聚光轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成。 傳感器裝架機(jī)座采用金屬或塑料制作成圓柱形，其端面嚴(yán)格垂直于柱高，且有 兩對(duì)稱孔穿透其兩端面。兩孔直徑和發(fā)射器的平行光轉(zhuǎn)換器的外徑想匹配。傳、感器外殼制作成圓桶狀，分殼體和殼蓋兩部分，起到對(duì)傳感器的密封，固定成 一體的作用。此新型光學(xué)傳感器檢測(cè)靈敏度高，性能穩(wěn)定，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià) 低廉。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型附著功能敏感膜的專用光學(xué)傳感棱鏡的示意圖。
新型光學(xué)功能傳感器有專用光學(xué)傳感棱鏡(1)，功能敏感膜(2)，光纖傳 輸光發(fā)射器(3) (4) (5)，光纖傳輸光接收器(6) (7) (8)，傳感器裝架基座 (9)，傳感器外殼(10) (11)組成。功能敏感膜附著于專用光學(xué)傳感棱鏡表面。 專用光學(xué)傳感棱鏡采用光折射率大于1.5的光學(xué)玻璃碾磨成具有上下兩個(gè)對(duì)稱 面，左右兩個(gè)對(duì)稱傾角a的梯形狀敏感面。由左右對(duì)稱傾角a決定的梯形側(cè)面 為光學(xué)敏感面，根據(jù)要求傳感檢測(cè)的參數(shù)，選擇相應(yīng)的不同材質(zhì)、厚度的功能 敏感物質(zhì)，采用淀積、蒸鍍及涂附的方式，構(gòu)成功能敏感膜。對(duì)稱傾角a的取 值為10—75。光纖傳輸光發(fā)射器由微型固體光源(3)、光纖傳輸線(4)、平行 光轉(zhuǎn)換器(5)串聯(lián)構(gòu)成；光纖傳輸光接收器由微型固體光探測(cè)器(6)、光纖傳 輸線(7)、聚光轉(zhuǎn)換器(8)串聯(lián)而成。
本新型光學(xué)傳感器的基本工作原理是，當(dāng)微型固體光源(3)經(jīng)光纖傳輸 線(4)、平行光轉(zhuǎn)換器(5)發(fā)射出一平行紅外光，垂直入射專用光學(xué)傳感棱鏡 (1)的下平行面，并以和一側(cè)光學(xué)敏感面的法線成a角度入射，又以同樣的a 角度向上平行面反射，同時(shí)，垂直于下平行面出射，經(jīng)聚光轉(zhuǎn)換器(8)，光纖 傳輸線(7)后，被固體光探測(cè)器(6)接收。由于傳感器的兩側(cè)光學(xué)敏感面均 附有光學(xué)敏感膜，所以，當(dāng)傳感器所置的檢測(cè)環(huán)境的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，光學(xué)功 能敏感膜的等效光折射率發(fā)生相應(yīng)的變化，導(dǎo)致經(jīng)過(guò)三次發(fā)射后傳入光接收器的光線發(fā)生相應(yīng)變化，從而達(dá)到檢測(cè)、監(jiān)控的目的。
權(quán)利要求1、一種新型光學(xué)傳感器，它包括專用光學(xué)傳感棱鏡，功能敏感膜，光纖傳輸光發(fā)射器，光纖傳輸光接收器，傳感器裝架基座，傳感器外殼，其特征是在專用光學(xué)傳感鏡的光學(xué)敏感面上，根據(jù)不同的檢測(cè)、傳感要求，附著不同的功能敏感膜。
2、 如權(quán)利要求1所述的新型光學(xué)傳感器，其特征在于光學(xué)棱鏡采用折射率大 于1.5的光學(xué)介質(zhì)材料制作，其光學(xué)敏感的傾角a為16°—26°。
3、 如權(quán)利要求1所述的新型光學(xué)傳感器，其特征在于光學(xué)敏感膜的厚度在 IOOA—IOOO剛之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型光學(xué)傳感器，它包括專用光學(xué)傳感棱鏡，功能敏感膜，光纖傳輸光發(fā)射器，光纖傳輸光接收器，傳感器裝架基座，傳感器外殼。其特征是在專用光學(xué)傳感鏡的光學(xué)敏感面上，根據(jù)不同的檢測(cè)、傳感要求，附著不同的功能敏感膜，敏感膜的光學(xué)參數(shù)將隨著被檢測(cè)的環(huán)境參量變化而變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體濃度、環(huán)境濕度、生物參量等的探測(cè)、傳感目的。
文檔編號(hào)G01N21/41GK201397145SQ20092008078
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者萬(wàn)強(qiáng)鋒 申請(qǐng)人:萬(wàn)強(qiáng)鋒