一种外置式多功能教学光谱仪制造技术

本实用新型专利技术涉及光谱信号检测设备领域，具体涉及一种外置式多功能教学光谱仪，它包括构件化的多功能光电探测附件、基于智能终端的图像采集器和图像处理器；所述多功能光电探测附件位于不透光柱状壳体内，柱状壳体一端为呈狭缝或圆孔状的光源入射端，另一端通过环形吸盘与智能终端的图像采集器紧密贴合；该光谱仪通过固定连接的外置多功能光电探测附件作为光谱采集器，采用智能移动终端的内置拍摄配件作为图像采集器件，采用智能移动终端的应用程序作为图像处理器，以进行光谱信息提取、分析和显示。本实用新型专利技术的外置式多功能教学光谱仪体积小，便于携带，操作简单，适用于实时光谱特性分析的教学场景。分析的教学场景。分析的教学场景。

【技术实现步骤摘要】
一种外置式多功能教学光谱仪


[0001]本技术涉及光谱信号检测设备领域，具体涉及一种外置式多功能教学光谱仪。

技术介绍

[0002]传统的光谱仪通过数据线直接与移动电脑相连接，借助便携式电脑实时进行光谱数据的存储和分析。此类光谱仪体型笨重、便携性差、成本高，光学成像与光谱分析工作系统相对复杂。特别是，通过电脑端控制光谱仪，操作上缺乏灵活性。此外有手持式光谱仪，相对便携，但功能单一，且不能实时获取待测地物的图谱信息，无法适应实时光谱特性分析的教学场景。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于借助普通的智能移动终端，设计一种外置式多功能教学光谱仪，能够完成光谱信息采集和基本分析，以适应与光谱特性分析有关的教学场景，使得实践教学效果不受到复杂仪器和软件条件的影响。
[0004]为了实现上述目的，本技术采取了如下技术方案。
[0005]一种外置式多功能教学光谱仪，包括外置的多功能光电探测附件、基于智能终端的图像采集器和基于智能终端的图像处理器，所述多功能光电探测附件为光纤式分光器、光栅式分光器或光通式分光器；所述多功能光电探测附件位于不透光柱状壳体内，柱状壳体一端为呈狭缝或圆孔状的光源入射端，另一端通过环形吸盘与智能终端的图像采集器紧密贴合，所述柱状壳体与智能终端间的角度能够调节；图像采集器从光电探测附件上采集到的光谱图像经图像处理器处理后输出地物波谱。
[0006]进一步地，所述外置式多功能教学光谱仪还包括光源，所述光源为自然光源或人造光源。
[0007]进一步地，所述多功能光电探测附件为光纤式分光器，所述光纤式分光器包括光纤束、色散元件和谱线探测器；所述光纤束成圆形编排；所述色散元件位于入射光路，将白光色散为光谱线；所述谱线探测器为阵列探测器。
[0008]进一步地，所述多功能光电探测附件为光栅式分光器，所述光栅式分光器包括反射透镜、衍射光栅和条纹探测器；所述反射透镜为端面聚焦的反射透镜；所述衍射光栅为正弦型振幅光栅；所述条纹探测器为阵列探测器。
[0009]进一步地，所述多功能光电探测附件为光通式分光器，所述光通式分光器包括单色仪、积分球和光斑探测器；所述单色仪提供了多种单色光；所述积分球为漫反射的光度球；所述光斑探测器为阵列探测器。
[0010]进一步地，所述图像采集器为智能终端内置的拍摄配件；所述图像处理器为智能终端开发的应用程序。
[0011]进一步地，所述外置式多功能教学光谱仪还设有固定装置，所述固定装置包括圆
形卡扣、伸缩直杆、圆形转盘和十字状扣板；所述圆形卡扣能够旋拧松紧；所述伸缩直杆能够伸缩且伸缩长度能够计量；所述圆形卡扣与伸缩直杆一端连接，伸缩直杆另一端与圆形转盘连接，圆形转盘通过金属螺杆与十字状扣板连接；所述十字状扣板可垂直双向拉伸且四个端部边缘弯曲。
[0012]进一步地，所述固定装置包括两个圆形卡扣和两根伸缩直杆；两个圆形卡扣分别与一根伸缩直杆的一端连接，两根伸缩直杆互相平行设置且能够伸缩调节长度，两根伸缩直杆的另一端互相固定且与圆形转盘中心连接；所述圆形转盘与伸缩直杆之间设有弹性齿轮式阻尼装置。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]本技术的外置式多功能教学光谱仪充分借助智能移动终端，通过经固定连接的外置多功能光学成像组件，改进复杂的光谱仪分析系统，完成对地物波谱曲线的提取和显示，以适应光谱特性分析的教学场景。该装置的多功能光电探测附件的角度能够调节，功能齐全，便于使用。该装置体积小，能够拆卸且装卸简单，便于携带，操作简单，实用性强，尤其适合用于实时光谱特性分析的教学场景。
附图说明
[0015]图1为本技术的光谱仪的结构示意图。
[0016]图2为本技术的光谱仪的光纤式分光器的结构示意图。
[0017]图3为本技术的光谱仪的光栅式分光器的结构示意图。
[0018]图4为本技术的光谱仪的光通式分光器的结构示意图。
[0019]图5为本技术的光谱仪的固定装置示意图。
[0020]图6为本技术的光谱仪的系统流程图。
[0021]附图标记解释：110
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光源，120
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地物，130
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环形吸盘，140
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多功能光电探测附件、141
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光纤束、142
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色散元件、143
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谱线探测器、144
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反射透镜、145
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衍射光栅、146
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条纹探测器、147
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单色仪、148
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积分球、149
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光斑探测器，150
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智能终端，151
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拍摄配件，152
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应用程序，153
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地物波谱；210
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伸缩直杆，220
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圆形卡扣，230
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圆形转盘，240
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金属螺杆，250
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十字状扣板。
具体实施方式
[0022]为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术并不限于下面公开的具体实施例的限制。
[0023]实施例一
[0024]如图1
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6所示的一种外置式多功能教学光谱仪，包括光源110、外置的多功能光电探测附件140、基于智能终端150的图像采集器和基于智能终端150的图像处理器；所述光源110为自然光源或人造光源；所述多功能光电探测附件140为光纤式分光器、光栅式分光器或光通式分光器（所述三种分光器物理上独立使用，使用时进行安装，不使用时能够拆卸下来）；所述多功能光电探测附件140为构件化的光谱采集器，位于多节可旋紧连接的不透光
柱状壳体内，每节内部嵌有不同的分光器元件或元件组；所述柱状壳体一端为呈狭缝或圆孔状的光源入射端，另一端为呈矩形光路的出射端，且所述出射端通过多尺寸且中空的环形吸盘130与智能终端150的图像采集器紧密贴合，所述柱状壳体与智能终端150间的角度能够调节；图像采集器从光电探测附件140上采集到的光谱图像经图像处理器处理后在智能终端150的用户界面上输出地物波谱153。
[0025]其中，所述图像采集器为智能终端150内置的拍摄配件151；拍摄配件151通过多尺寸且中空的环形吸盘130密闭地连接光电探测附件140的矩形光路出射端。
[0026]其中，所述图像处理器为智能终端150开发的应用程序152；能够对图像采集器获得的多模式的光谱图像进行处理和分析，也即包含分别对应三种分光器的工作模式，分析结果以地物波谱153的形式显示于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外置式多功能教学光谱仪，包括外置的多功能光电探测附件、基于智能终端的图像采集器和基于智能终端的图像处理器，其特征在于：所述多功能光电探测附件为光纤式分光器、光栅式分光器或光通式分光器；所述多功能光电探测附件位于不透光柱状壳体内，柱状壳体一端为呈狭缝或圆孔状的光源入射端，另一端通过环形吸盘与智能终端的图像采集器紧密贴合，所述柱状壳体与智能终端间的角度能够调节；图像采集器从光电探测附件上采集到的光谱图像经图像处理器处理后输出地物波谱；其中，所述多功能光电探测附件为光纤式分光器时，所述光纤式分光器包括光纤束、色散元件和谱线探测器；所述光纤束成圆形编排；所述色散元件位于入射光路，将白光色散为光谱线；所述谱线探测器为阵列探测器；所述多功能光电探测附件为光栅式分光器时，所述光栅式分光器包括反射透镜、衍射光栅和条纹探测器；所述反射透镜为端面聚焦的反射透镜；所述衍射光栅为正...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲生亮，宋逸宁，陈英瑶，李亚婷，聂运菊，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：新型
国别省市：