一种便于调节的光纤光谱仪结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种光纤光谱仪机械结构，包含盒子、光纤接口、狭缝组件、反射镜组件、光栅组件、CCD组件构成，光纤接口、狭缝组件、反射镜组件、光栅组件、CCD组件安装在盒体上。光通过光纤依次经过光纤接口、狭缝、准直镜、光栅、聚焦镜最终聚焦到探测器上。本实用新型专利技术不使用任何胶粘、焊接等难以拆装的结构，便于各元件的调节或更换。

A structure of optical fiber spectrometer easy to adjust

【技术实现步骤摘要】
一种便于调节的光纤光谱仪结构
本技术涉及光谱仪结构
，尤其涉及一种便于调节的光纤光谱仪结构。
技术介绍
光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。近年来光谱仪的应用越来越广泛，但是传统的光纤光谱仪反射镜、光栅和狭缝均采用胶粘或者紧定螺丝固定，胶粘拆卸和调节难度较大，在实验阶段如果需要更换镜片或者狭缝难度较大，而且容易损坏元件，紧定螺丝需要一定的厚度来确保连接的稳定性，因此本技术开发了一种不需胶粘的结构，同时由于反射镜架与反射镜座分开，体积远小于传统的紧定螺丝固定镜片的方法。因此，有必要提供一种新的便于调节的光纤光谱仪结构解决上述技术问题。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供一种便于调节的光纤光谱仪结构，采用螺栓连接，取消了传统光谱仪中多处胶粘结构，便于调节。为解决上述技术问题，本技术提供的便于调节的光纤光谱仪结构包括盒子、光纤接口、狭缝组件、反射镜组件、光栅组件、CCD组件构成，光纤接口、狭缝组件、反射镜组件、光栅组件、CCD组件安装在盒体上。光通过光纤依次经过光纤接口、狭缝、准直镜、光栅、聚焦镜最终聚焦到探测器上。进一步的，所述狭缝需要竖直安装在盒体上，因此需要确保无法自由转动，此外为了降低杂散光，需要使用挡光板遮住照射到准直镜以外的光线。考虑到加工难度以及替换成本的问题，因此将狭缝架和挡板分为两个元件。最终设计的狭缝组件如图2所示，第一块板上的凹槽略薄于狭缝，这样在将狭缝固定在盒体上时，可以通过四个角的螺纹将狭缝固定使其无法旋转。进一步的，所述反射镜组件考虑到样机反射镜可能需要拆装或更换，因此不适合使用胶水固定，因此选择用锁紧装置将反射镜固定到镜架上，再将镜架通过微调螺纹和弹簧固定到盒体上。但是常规的使用紧定螺丝的方法需要额外2-3mm的壁厚来确保紧定螺丝的稳定，这大大增加了最终结构的体积。因此这里设计了一种新的锁紧方式：使用内径略小于反射镜的塑料镜架来固定反射镜，在镜架上开一个小槽确保可以将镜片放入，镜架后方中间部位有一个圆柱凸起用于将镜架固定到后方的板上，同时圆柱中有一个螺丝用来将镜片顶出。后方的板通过两个第一紧定螺丝将镜架的圆柱凸起固定，通过三个微调螺纹和两个弹簧固定到盒体上，考虑到与微调螺纹连接处需要较高的耐磨性，因此在连接处使用不锈钢材料，其余位置使用铝氧化发黑。为了防止连接处上下滑动，下方两个不锈钢圆柱分别挖出了一个V型槽和一个圆锥形槽。进一步的，所述光栅组件需要实现光栅的固定以及水平方向的转动，因此通过第二紧定螺丝将光栅固定到光栅座上，同时用三个腰型槽来实现水平方向的转动。为了便于加工，将光栅座分为上下两部分，通过螺纹连接，为了确保与盒体的连接不受影响，光栅组件底部采用沉头孔。为了便于后方腰型槽的固定，因此在腰型槽光栅座上半部分开了一个5mm的槽便于螺丝的固定。进一步的，所述CCD组件由于在光栅和反射镜可以调节的前提下CCD的位置和角度对精度影响不大，而且要实现CCD的位移和旋转难度较大，因此CCD组件仅需固定在仿真的位置上即可。另外由于高级次衍射光的存在，需要在CCD前方安装滤光片。考虑到滤光片厚度仅有1mm，1mm的槽加工难度较大，因此将滤光片安装到一个滑块上，通过紧定螺丝固定，滑块侧面设有紧定螺丝，CCD组件侧面留一个2mm的槽供紧定螺丝固定。与相关技术相比较，本技术提供的便于调节的光纤光谱仪结构具有如下有益效果：本技术提供一种便于调节的光纤光谱仪结构，通过设置无胶粘和焊接结构，便于调整，并且螺栓连接稳定性也高于胶粘。附图说明图1是本技术提供的整体结构示意图；图2是图1所示的狭缝组件结构示意图；图3是图1所示的光栅组件结构示意图；图4是图1所示的CCD组件结构示意图；图5是图1所示的反射镜组件结构示意图。图中标号：1、盒体，2、狭缝组件，201、挡板，202、狭缝架，204、狭缝孔，3、光纤组件，4、光栅组件，401、沉头螺栓，402、腰型槽，403、安装面，405、光栅槽，406、第一紧定螺丝，5、CCD组件，501、滤光片架，502，凹槽，503、螺栓，6、反射镜组件，601、镜座，602、第一不锈钢块，604、第二不锈钢块，606、镜架，607、圆柱形不锈钢块，608、第二紧定螺丝。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。本实施例提供了一种便于调节的光纤光谱仪结构，如图1所示，包含包含盒体1、狭缝组件2、光纤组件3、光栅组件4、CCD组件5和两个反射镜组件6，其中狭缝组件2、光纤组件3、光栅组件4、CCD组件5通过螺纹连接固定在盒体1上，两个反射镜组件6通过弹簧和盒体1相连，并通过三个微调螺纹副实现竖直方向的固定。如图2所示，狭缝组件2包含起遮挡杂散光作用的挡板201、狭缝孔204，其中挡板201通过定位销206与狭缝架202相连并由螺纹孔205通过螺栓固定到盒体1上，狭缝孔204用于放置狭缝。如图3所示，光栅组件4包含起承载作用的下安装面403，下安装面403与盒体1之间由三个螺栓相连，并通过三个腰型槽402实现光栅组件的转动。下安装面403与光栅架通过两个沉头螺栓401相连，光栅槽405用于放置光栅，并通过两个第一紧定螺丝406实现固定。如图4所示，CCD组件5通过底部两个以及背后一个螺栓503固定到盒体1上，正面两个螺栓孔504用于固定CCD，滤光片架501用于供装有滤光片的滑块滑动，凹槽502用于使滑块固定。如图5所示反射镜组件6通过弹簧使镜座601固定到盒体1上。反射镜安装在镜架606上，镜架后方有一个凸起可以通过第二紧定螺丝608固定到镜座上，镜座后方有三个孔分别装有圆柱形不锈钢块607、带V型槽的第一不锈钢块602和带圆锥型槽的第二不锈钢块604。具体工作方式为：1、将狭缝放入狭缝架202内，转动狭缝使其竖直放置，用螺栓将狭缝组件2安装到盒体1上。2、将光栅放入光栅组件4中并通过第一紧定螺丝406固定，将腰型槽402对准盒体1底部的螺孔并使用螺栓固定。3、将反射镜放入镜架606中，将镜座601用弹簧固定到盒体1上。再将镜架606装在镜座601上并用紧定螺丝固定，通过微调螺纹副将反射镜组件6调节到合适的位置。4、将CCD组件5通过螺栓固定到盒体1上，再将CCD安装。把装有滤光片的滑块装入滤光片架501中，根据谱线调节滤光片位置。5、接通光源并调节光斑位置使其位于各元件中心，再根据谱线调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤光谱仪机械结构，其特征在于：/n包含盒体(1)、狭缝组件(2)、光纤组件(3)、光栅组件(4)、CCD组件(5)和两个反射镜组件(6)，其中狭缝组件(2)、光纤组件(3)、光栅组件(4)、CCD组件(5)通过螺纹连接固定在盒体(1)上，两个反射镜组件(6)通过弹簧和盒体(1)相连，并通过三个微调螺纹副实现竖直方向的固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤光谱仪机械结构，其特征在于：
包含盒体(1)、狭缝组件(2)、光纤组件(3)、光栅组件(4)、CCD组件(5)和两个反射镜组件(6)，其中狭缝组件(2)、光纤组件(3)、光栅组件(4)、CCD组件(5)通过螺纹连接固定在盒体(1)上，两个反射镜组件(6)通过弹簧和盒体(1)相连，并通过三个微调螺纹副实现竖直方向的固定。


2.根据权利要求1所述的一种光纤光谱仪机械结构，其特征在于：所述狭缝组件(2)包含起遮挡杂散光作用的挡板(201)、狭缝孔(204)，其中挡板(201)通过定位销(206)与狭缝架(202)相连并由螺纹孔(205)通过螺栓固定到盒体(1)上，狭缝孔(204)用于放置狭缝。


3.根据权利要求1所述的一种光纤光谱仪机械结构，其特征在于：所述光栅组件(4)包含起承载作用的下安装面(403)，下安装面(403)与盒体(1)之间由三个螺栓相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东波，曹冬梅，吴绍锋，张敏，施仁杰，
申请(专利权)人：南京波思途智能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32