可调式光学检测用传感器及其使用方法与流程

本发明涉及光学传感器，特别是指可调式光学检测用传感器及其使用方法。

背景技术：

1、光学传感器具有抗干扰性强和传输速度高的优点，主要包括光学计量仪器、激光干涉式、光栅、编码器以及光纤式等光学传感器及仪器，旋转编码器是一种预先将角度位置关系在其中预先编码并可输出测量值的旋转角度传感器，现有光学旋转编码器的内部缺少降温机构，元件易受到高温影响而老，现有专利公告号为cn115077578b的专利公布了一种旋转式光学检测用传感器，该装置通过在旋转编码器组件上安装散热组件，可以加快装置内部热量的散发，避免元件长期处于高温状态，以此延长装置的使用寿命。

2、但是该设备的散热组件为恒定散热，在没有出现过热的时候依然处于工作状态，容易出现无效散热的问题，并且作为传感器，进气口和排气口使得设备与外界连通，灰尘容易进入其中，长期积累会干扰光信号的接收。

3、基于此，现在提供可调式光学检测用传感器及其使用方法，可以消除现有装置存在的弊端。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供可调式光学检测用传感器及其使用方法，解决了现有技术中散热不佳和灰尘覆盖的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、可调式光学检测用传感器，包括一个下壳体，所述下壳体上端配合设有一个上壳体，所述下壳体底部中心位置转动设有一个转动轴，所述转动轴上设有一个光线检测组件，所述下壳体下端设有一个导流外壳，所述导流外壳下端设有多个连接柱，每个连接柱上都设有一个定位孔，这样就方便对传感器的安装，所述上壳体上设有用于向上壳体内部吹气的散热组件。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

5、在可选方案中：所述散热组件包括设置在上壳体上端的滑动缺口，滑动缺口位置滑动设有一个浮动筒，所述浮动筒外侧分布有用于对空气进行过滤的进气滤网，所述浮动筒下端与浮动座连接，所述浮动座外侧分布有多个复位侧块，所述复位侧块上滑动设有一个复位导向杆，所述复位导向杆上端与上壳体内顶部连接固定，所述复位侧块和上壳体内顶部之间通过复位弹簧连接，所述浮动筒下端中间位置转动设有一个旋转内筒，所述旋转内筒上端与浮动筒内顶部之间存在间隙，所述旋转内筒上端口设有一个进气叶片，所述旋转内筒下端设有多个朝下吹气的喷气管，所述转动轴和旋转内筒之间设有膨胀离合件。

6、在可选方案中：所述膨胀离合件包括设置在转动轴上端的膨胀填充腔，所述膨胀填充腔中填充有膨胀填料，比如水银，所述膨胀填充腔中滑动配合有一个活塞块，活塞块和进液冷却管截面为矩形，所述活塞块上端固定设有一个推动杆，所述推动杆上端固定设有一个主动摩擦块，所述旋转内筒下端中心位置设有一个中心摩擦块，所述中心摩擦块和主动摩擦块接触面都设有防滑层。

7、在可选方案中：所述导流外壳所在的下壳体外侧开设有多个排气口，所述排气口所在的下壳体内壁滑动设有一个封堵环板，所述推动杆上端外侧转动设有一个轴承环，所述轴承环外圈通过多个封堵连杆与封堵环板连接。

8、在可选方案中：所述喷气管为上端宽下端窄的锥形结构。

9、在可选方案中：所述光线检测组件包括设置在转动轴上的光栅环，所述光栅环所在的下壳体内部固定设有一个检测隔离筒，所述检测隔离筒内壁固定设有一个位于光栅环下方的光源发生器，所述检测隔离筒上端固定设有一个编码电路板，编码电路板中心设有便于转动轴穿过的穿孔，所述编码电路板下端设有与光源发生器相对应的光线接收块a。

10、在可选方案中：所述编码电路板上还设有液冷散热机构，所述液冷散热机构包括设置在编码电路板上端的液体吸热箱，所述液体吸热箱上端面为锥形结构，所述液体吸热箱中间位置设有一个中心穿孔，所述液体吸热箱内部填充有冷却液，所述编码电路板内部布置有多个进液冷却管，所述进液冷却管下端与水平管连接，水平管另一端与排液冷却管连通，所述排液冷却管另一端与液体吸热箱外侧连通，所述液体吸热箱内部设有用于促进液体在进液冷却管和排液冷却管内部循环的循环推动件。

11、在可选方案中：所述循环推动件包括同轴固定在液体吸热箱内部的进液围挡板，所述进液围挡板与液体吸热箱内壁之间设有流动间隙，流动间隙中转动设有一个进液围挡板，所述进液围挡板上分布有多个驱动缺口，所述驱动缺口上设有用于将液体向上推动的流体推动叶片，所述推动杆和进液围挡板之间设有用于带动进液围挡板转动的磁力驱动单元。

12、在可选方案中：所述磁力驱动单元包括设置在推动杆外侧的主动盘，所述主动盘上端外侧分布有多个第一磁块，所述进液围挡板内壁设有多个从动环，多个从动环与第一磁块位置相对应，从动环和第一磁块磁极相反，从动环的初始高度高于第一磁块高度。

13、在可选方案中：所述下壳体内底部设有一个半导体制冷片，所述半导体制冷片上端设有与水平管相对应的导热块，所述半导体制冷片下端设有多个第一散热翅片，所述半导体制冷片为环状结构，所述半导体制冷片与下壳体内壁的触发开关电性连接，所述触发开关位于封堵环板滑动行程上侧，所述导流外壳下端外侧设有一个朝向下壳体延伸的导气环板，导流外壳和下壳体外壁之间构建了导流间隙。

14、在可选方案中：所述液体吸热箱上端面分布有多个第二散热翅片，所述第二散热翅片沿着液体吸热箱顶部表面倾斜设置。

15、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

16、1、本发明将散热组件设置成热膨胀触发的结构，在正常状态下不会进行主动散热，只有在温度达到设定值时才会触发散热，初始散热为风冷散热，随着膨胀的增加，会触发液冷散热，从而实现分级散热，极大的提高了对传感器的散热效果。

17、2、本发明通过设置半导体制冷结构，可以对液体进行主动制冷，从而进一步提高了散热效果。

18、3、本发明通过膨胀离合件来推动浮动筒和封堵环板移动，从而使得在散热的时候，进气口和出气口打开，在不工作时，进气口和出气口又会关闭，从而保证传感器的密封性，避免灰尘附着在电子部件上，保证传感器工作的稳定性。

技术特征：

1.可调式光学检测用传感器，包括座椅（2），座椅（2）固定在支柱（1）上，支柱（1）上端固定横支撑（12），其特征在于：包括一个下壳体（103），所述下壳体（103）上端配合设有一个上壳体（100），所述下壳体（103）底部中心位置转动设有一个转动轴（200），所述转动轴（200）上设有一个光线检测组件，所述下壳体（103）下端设有一个导流外壳（105），所述导流外壳（105）下端设有多个连接柱（102），每个连接柱（102）上都设有一个定位孔（104），所述上壳体（100）上设有用于向上壳体（100）内部吹气的散热组件。

2.根据权利要求1所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述散热组件包括设置在上壳体（100）上端的滑动缺口，滑动缺口位置滑动设有一个浮动筒（300），所述浮动筒（300）外侧分布有用于对空气进行过滤的进气滤网（304），所述浮动筒（300）下端与浮动座（309）连接，所述浮动座（309）外侧分布有多个复位侧块（302），所述复位侧块（302）上滑动设有一个复位导向杆（303），所述复位导向杆（303）上端与上壳体（100）内顶部连接固定，所述复位侧块（302）和上壳体（100）内顶部之间通过复位弹簧（301）连接，所述浮动筒（300）下端中间位置转动设有一个旋转内筒（305），所述旋转内筒（305）上端与浮动筒（300）内顶部之间存在间隙，所述旋转内筒（305）上端口设有一个进气叶片（306），所述旋转内筒（305）下端设有多个朝下吹气的喷气管（308），所述转动轴（200）和旋转内筒（305）之间设有膨胀离合件。

3.根据权利要求2所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述膨胀离合件包括设置在转动轴（200）上端的膨胀填充腔（506），所述膨胀填充腔（506）中填充有膨胀填料，所述膨胀填充腔（506）中滑动配合有一个活塞块（505），活塞块（505）和进液冷却管（504）截面为矩形，所述活塞块（505）上端固定设有一个推动杆（502），所述推动杆（502）上端固定设有一个主动摩擦块（501），所述旋转内筒（305）下端中心位置设有一个中心摩擦块（307），所述中心摩擦块（307）和主动摩擦块（501）接触面都设有防滑层。

4.根据权利要求3所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述导流外壳（105）所在的下壳体（103）外侧开设有多个排气口（404），所述排气口（404）所在的下壳体（103）内壁滑动设有一个封堵环板（402），所述推动杆（502）上端外侧转动设有一个轴承环（400），所述轴承环（400）外圈通过多个封堵连杆（401）与封堵环板（402）连接。

5.根据权利要求4所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述光线检测组件包括设置在转动轴（200）上的光栅环（507），所述光栅环（507）所在的下壳体（103）内部固定设有一个检测隔离筒（517），所述检测隔离筒（517）内壁固定设有一个位于光栅环（507）下方的光源发生器（518），所述检测隔离筒（517）上端固定设有一个编码电路板（508），编码电路板（508）中心设有便于转动轴（200）穿过的穿孔，所述编码电路板（508）下端设有与光源发生器（518）相对应的光线接收块a。

6.根据权利要求5所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述编码电路板（508）上还设有液冷散热机构，所述液冷散热机构包括设置在编码电路板（508）上端的液体吸热箱（510），所述液体吸热箱（510）上端面为锥形结构，所述液体吸热箱（510）中间位置设有一个中心穿孔（511），所述液体吸热箱（510）内部填充有冷却液，所述编码电路板（508）内部布置有多个进液冷却管（504），所述进液冷却管（504）下端与水平管连接，水平管另一端与排液冷却管（503）连通，所述排液冷却管（503）另一端与液体吸热箱（510）外侧连通，所述液体吸热箱（510）内部设有用于促进液体在进液冷却管（504）和排液冷却管（503）内部循环的循环推动件。

7.根据权利要求6所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述循环推动件包括同轴固定在液体吸热箱（510）内部的进液围挡板（514），所述进液围挡板（514）与液体吸热箱（510）内壁之间设有流动间隙，流动间隙中转动设有一个进液围挡板（514），所述进液围挡板（514）上分布有多个驱动缺口（515），所述驱动缺口（515）上设有用于将液体向上推动的流体推动叶片，所述推动杆（502）和进液围挡板（514）之间设有用于带动进液围挡板（514）转动的磁力驱动单元。

8.根据权利要求7所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述磁力驱动单元包括设置在推动杆（502）外侧的主动盘（513），所述主动盘（513）上端外侧分布有多个第一磁块（512），所述进液围挡板（514）内壁设有多个从动环（516），多个从动环（516）与第一磁块（512）位置相对应，从动环（516）和第一磁块（512）磁极相反，从动环（516）的初始高度高于第一磁块（512）高度。

9.根据权利要求8所述的可调式光学检测用传感器，其特征在于，所述下壳体（103）内底部设有一个半导体制冷片（107），所述半导体制冷片（107）上端设有与水平管相对应的导热块（109），所述半导体制冷片（107）下端设有多个第一散热翅片（108），所述半导体制冷片（107）为环状结构，所述半导体制冷片（107）与下壳体（103）内壁的触发开关（519）电性连接，所述触发开关（519）位于封堵环板（402）滑动行程上侧，所述导流外壳（105）下端外侧设有一个朝向下壳体（103）延伸的导气环板（405），导流外壳（105）和下壳体（103）外壁之间构建了导流间隙（403）。

10.一种权利要求9所述的可调式光学检测用传感器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及光学传感器技术领域，具体公开了可调式光学检测用传感器及其使用方法，用以解决现有技术存在的散热不佳和灰尘覆盖的问题；该传感器包括一个下壳体，所述下壳体上端配合设有一个上壳体，所述下壳体底部中心位置转动设有一个转动轴，所述转动轴上设有一个光线检测组件，所述下壳体下端设有一个导流外壳，所述导流外壳下端设有多个连接柱，所述上壳体上设有用于向上壳体内部吹气的散热组件。本发明将散热组件设置成热膨胀触发的结构，在正常状态下不会进行主动散热，只有在温度达到设定值时才会触发散热，初始散热为风冷散热，随着膨胀的增加，会触发液冷散热，从而实现分级散热，极大的提高了对传感器的散热效果。技术研发人员：朱家乙,秦震宇,陆俊青,吴洁明,魏传超,吴冠洲,王中原,高雪峰,王杰,周怡,薛鹏,周晖,陈敏敏受保护的技术使用者：江苏北方湖光光电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2