透反射集光式漫反射光谱分析测量仪制造技术

一种透反射集光式漫反射光谱分析测量仪，主要由光源、聚光镜、不同波长带通滤光片的转盘、平面反射镜、前置聚光镜，凹面反射镜、光电探测器、壳体、信号放大器、同步信号发生器、稳速电机、信号处理与显示系统及电源等几部分所组成，其中的前置聚光镜为凸透镜，稳速电机为小型录音机的电机，该仪器的优点是体积小和携带方便。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术属于光学式分析测量仪器。现有的漫反射光谱分析测量装置多采用球面反射镜式，透射式或积分球式集光系统，把待分析物质的漫反射光尽可能多的收集到光电检测器上。其中，球面反射镜式的缺点是需要制作大口镜的反光镜，由于反光镜的口径大，焦距就不可能小，因此，反射式集光系统的体积大而又不可能把光点会聚得足够小；透射式虽然可有小的镜片尺寸和较短的焦距，但在焦距相同的条件下，象差比反射镜式大，总体结构也不够紧凑，而且对于红外或紫外波长区的测量必须采用特殊的光学材料，专利技术专利(CN1051979A)即属此类；但它要求被测量的样品紧贴在积分球上，因此限制了使用范围，另外，在现有技术中，分别照明被分析测量物体的各种单色光，大都采用伺服电机带动光源之前装有不同波长滤光片的圆盘进行转动而实现的，为了得到稳定的信号输出，该电机需配备复杂的稳速驱动电路，因而体积较大，结构复杂。本技术的目的就是为克服上述缺点，而对现有技术进行改进，设计出一促体积小而集光能力强的结构。本技术的技术方案是将现有技术的凹面反射镜之前的窗片玻璃改为凸透镜作为前置聚光镜来提高物体漫反射光的收集角，同时使凹面反射镜的口径和焦距减小，以此来减小仪器的横向和纵向尺寸。另外，将伺服电机改用市售的小型录音机的电机，即永磁直流电子稳速电动机并省去稳速驱动电路，从而以减小仪器的总体尺寸。本技术的具体结构是由光源1、聚光镜2，装有不同波长带通滤光片3的转盘4，平面反射镜5，前置聚光镜6，凹面反射镜7，光电探测器8，壳体9，信号放大器10，同步信号发生器11，稳速电机12，信号处理与显示系统13和电源14所组成。其中的前置聚光镜、反射镜、光电探测器与凹面反射镜装在同一壳体9中，它们的中心位于同一条直线上，该直线即为光轴。壳体9的侧面有一个圆孔使来自光源的光经过该圆孔进入壳体再由反射镜5反射，然后透过前置聚光镜去照明物体(M)。在光源与壳体的圆孔之间安装有聚光镜2和其上装有若干种不同波长带通滤光片的转盘4，该转盘由稳速电机(小型录音机的电机)驱动进行稳速转动。随着转盘的转动，使来自光源的白光依次经过不同的滤光片，而获得不同波长的单色光来分别照明被测的物体聚光镜2与前置聚光镜6组合成为准直物镜，使照明物体的单色光为平行光。因此，前置聚光镜一般均为平凸透镜，有时将中央部分做成平板玻璃其边缘部为凸透镜的形状光。电探测器8安装在物体(M)被前置聚光镜和凹面反射镜所成的象点位置上。稳速电机12，光源1和信号处理与显示系统13由同一个电源14供电本技术的优点是体积小和携带方便。下面对于附图进行说明。首先由电源14向光源1、稳速电机12及信号处理与显示系统13供电，这时仪器处于工作状态。打开光源1的开关则光源立刻发光、聚光镜2收集光源的光，折射后经过滤光片3变成单色光再由反射镜5反射到前置聚光镜，出射后成为平行光束照明体(M)。由于一般被分析测量的物体均为粗糙表面，因此将照明的单色光进行浸反射，前置聚光镜又将收集到的漫射光送至凹面反射镜反射后到达光电探测器8。由于此光电探测器与物体(M)共轭，因此，前置聚光镜与凹面反射镜收集到较多的光能量送至光电探测器。由于物体的漫反射光经过前置聚光镜折射后才到达凹面反射镜，因此，凹面反射镜的口径比无前置聚光镜时要小得多。信号放大器10将光电探测器送来的信号放大后送至信号处理与显示系统13，同步信号发生器11用于脉冲的解调，因为滤光片随着转盘的转动给出的是单色光脉冲。同步信号与放大器给出的信号在信号处理系统中同时处理，其结果由显示器显示出来，即给出被分析物质的成分和含量。本技术的实施例为一种近红外反射式水分分析仪，可用于烟丝、谷物、药品等固体材料的无接触或在线式快速水分测定。前置聚光镜采用口径为56毫米的凸透镜，其焦距为80毫米。凹面反射镜的口径为60毫米，曲率半径为70毫米，两镜之间隔为70毫米，样品上平行光束直径为10毫米。光电探测器为硫化铅探测器，放大器放大约80dB同步信号发生器与现有技术相同，它是由霍尔元件加脉冲整形电路所构成。电机为市售小型录音机的电机。滤光片转盘上装有两只波长不同的滤光片，有效通光孔径为10毫米，转动速度为1250rpm。一只滤光片的中心波长为水分的吸收波长1.94μm，作为水分测定信号波长，另一只中心波长选在水分影响很小的约1.8μm波长处，作为参考信号波长当滤光片转盘处于水分吸收波长位置时得到测量信号M，当转盘处于参考波长位置时得到参考信号R，其两者的比值M/R与被测定物料的水分含量成反比信号处理系统中有单片机分时地采集两个波长的反射光信号值，经过信号处理和运算则可显示出物料的水分值。因此，仪器经过预先标定后可实现对固体物料的快速水分测定。权利要求1.一种透反射集光式漫反射光谱分析测量仪，主要由光源、聚光镜、装有不同波长带通滤光片的转盘，平面反射镜、前置聚光镜、凹面反射镜、光电探测器、壳体、信号放大器、同步信号发生器、稳速电机、信号处理与显示系统及电源所组成，其特征在于前置聚光镜为凸透镜。2.按照权利1所说的前置聚光镜，其特征在于可采用中央部分为平板玻璃，边缘部分为凸透镜的形状。3.按照权利要求1所说的光谱分析测量仪，其特征在于用小型录音机的电机，即永磁直流电子稳速电动机作为稳速电机。专利摘要一种透反射集光式漫反射光谱分析测量仪，主要由光源、聚光镜、不同波长带通滤光片的转盘、平面反射镜、前置聚光镜，凹面反射镜、光电探测器、壳体、信号放大器、同步信号发生器、稳速电机、信号处理与显示系统及电源等几部分所组成，其中的前置聚光镜为凸透镜，稳速电机为小型录音机的电机，该仪器的优点是体积小和携带方便。文档编号G01N21/25GK2219496SQ94208629公开日1996年2月7日 申请日期1994年4月7日 优先权日1994年4月7日专利技术者龚建 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透反射集光式漫反射光谱分析测量仪，主要由光源［１］、聚光镜［２］、装有不同波长带通滤光片［３］的转盘［４］，平面反射镜［５］、前置聚光镜［６］、凹面反射镜［７］、光电探测器［８］、壳体［９］、信号放大器［１０］、同步信号发生器［１１］、稳速电机［１２］、信号处理与显示系统［１３］及电源［１４］所组成，其特征在于前置聚光镜为凸透镜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚建，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]