用于光谱测量的齿轮旋转机构及样品旋转光谱仪制造技术

本实用新型专利技术提供用于光谱测量的齿轮旋转机构及样品旋转光谱仪，齿轮旋转机构包括电机、斜齿轮、主动轮和从动轮，所述电机驱动斜齿轮旋转，斜齿轮旋转带动主动轮旋转，主动轮和从动轮啮合，所述从动轮外包围样品杯，所述主动轮带动从动轮旋转，从动轮带动样品杯旋转。本实用新型专利技术样品杯旋转，增加光谱的鲁棒性。增加光谱的鲁棒性。增加光谱的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
用于光谱测量的齿轮旋转机构及样品旋转光谱仪


[0001]本技术涉及光谱分析
，具体涉及用于光谱测量的齿轮旋转机构及样品旋转光谱仪。

技术介绍

[0002]现有的近红外光谱仪有两种，一种是光栅型光谱仪，光源发出的光经过样品吸收后，剩余的光经过光谱仪中的衍射光栅分光衍射，通过检测器接收后经数据处理后获得光谱，虽然光栅型光谱仪抗干扰能力好，但是精度低，信噪比低，光源与衍射光栅之间，衍射光栅与检测器之间采用光纤进行光传播，造成光信号衰减，另一种是傅里叶光谱仪，光源发出的光被干涉仪的分束器分为两束，一束经透射到达干涉仪的动镜，另一束经反射到达干涉仪的定镜，两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品杯，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检测器，然后通过傅里叶变换对信号进行处理，最终得到透过率或吸光度随波数或波长的近红外吸收光谱图。
[0003]现有的傅里叶光谱仪有以下问题：
[0004]第一，样品在测量过程中不动，光谱仪只能测量一个位置的样品。
[0005]第二，光源与干涉仪是一体的，光源发出的光先经过干涉仪干涉之后才通过样品，光源和干涉仪固定设置，当样品信号强度过低时，无法对光源更换成高功率的光源，因此如果要改变光源，需要对干涉仪的镜片之间位置进行调整，甚至要更换成其他参数的镜片；
[0006]第三，光源与干涉仪之间，干涉仪与检测器之间采用离轴抛物镜进行光路变换，光转换效率低，体积大。r/>
技术实现思路

[0007]针对现有技术存在问题中的一个或多个，本技术提供一种用于光谱测量的齿轮旋转机构，包括电机、斜齿轮、主动轮和从动轮，所述电机驱动斜齿轮旋转，斜齿轮旋转带动主动轮旋转，主动轮和从动轮啮合，所述从动轮外包围样品杯，所述主动轮带动从动轮旋转，从动轮带动样品杯旋转。
[0008]根据本技术的一个方面，还包括第一外壳，所述电机、斜齿轮、主动轮和从动轮设置在所述外壳内，所述第一外壳包括上罩和底板，所述上罩和底板可拆卸连接，所述底板上设置有凹台和凸台，所述凹台用于支撑所述从动轮的转轴，所述凸台用于支撑所述主动轮的转轴，所述上罩设置有容纳所述电机、斜齿轮和主动轮的空间，所述上罩和所述底板的凹台上设置有第一通孔，所述第一通孔用于穿过所述样品杯，所述样品杯通过连接件与所述从动轮的转轴连接。
[0009]根据本技术的一个方面，所述连接件为弹性垫圈。
[0010]根据本技术的一个方面，所述上罩的第一通孔具有朝向底板凸起的内凹部，所述内凹部插入在所述样品杯和从动轮的转轴之间。
[0011]根据本技术的一个方面，所述第一外壳还包括支撑板，所述齿轮旋转机构还包括窗片，所述支撑板设置在底板下方，所述支撑板上设置有第二通孔，所述窗片嵌入第二通孔，所述第二通孔的直径小于第一通孔的直径。
[0012]根据本技术的一个方面，所述第一通孔和第二通孔不同心。
[0013]根据本技术的另一个方面，提供一种样品旋转光谱仪，包括第二外壳、上述齿轮旋转机构、样品杯、匀光器、光谱仪和光源机构，所述齿轮旋转机构外包围所述样品杯，所述齿轮旋转机构设置在第二外壳的顶面外侧，所述光源机构设置在所述第二外壳的底面外侧，所述匀光器和光谱仪设置在第二外壳内，所述光谱仪设置在匀光器的一侧，所述齿轮旋转机构带动样品杯旋转，所述光源机构发出的光通过匀光器汇聚到样品杯的样品上，样品的反射光通过匀光器进入光谱仪。
[0014]根据本技术的另一个方面，所述第二外壳与所述齿轮旋转机构的第一外壳连接，所述齿轮旋转机构还包括外密封圈，所述外密封圈用于密封所述第一外壳和所述第二外壳之间的缝隙。
[0015]根据本技术的另一个方面，还包括第三外壳，所述积分球和所述光谱仪设置在所述第三外壳内。
[0016]根据本技术的另一个方面，所述齿轮旋转机构还包括内密封圈，所述内密封圈用于密封第一外壳和第三外壳之间的缝隙。
[0017]根据本技术的另一个方面，所述外密封圈和内密封圈设置在所述第一外壳的支撑板上。
[0018]根据本技术的另一个方面，所述匀光器包括积分球和同轴光路，所述同轴光路与所述积分球同轴，所述同轴光路将光源机构发出的光汇聚到样品杯的样品，样品的反射光在积分球内多次漫反射后进入光谱仪。
[0019]根据本技术的另一个方面，所述积分球包括光源入口、样品反射口和漫反射光出口，所述光源机构发出的光从光源入口进入后照射在样品反射口的样品杯内的样品上，样品的反射光在积分球内多次漫反射后通过漫反射光出口进入光谱仪，所述同轴光路包括第一准直透镜和第一汇聚透镜，所述第一准直透镜用于将光源发出的光变成平行光束，所述第一汇聚透镜用于将第一准直透镜射出的平行光束通过光源入口直接汇聚到样品反射口。
[0020]根据本技术的另一个方面，所述匀光器还包括第二汇聚透镜，所述第二汇聚透镜设置在积分球的漫反射光出口和光谱仪的入口之间，用于将积分器的漫反射光出口射出的漫反射光汇聚到光谱仪入口。
[0021]根据本技术的另一个方面，所述光谱仪包括干涉仪、检测器和处理器，所述干涉仪与所述积分球的漫反射光出口相对应，积分球射出的漫反射光通过干涉仪产生衍射，所述检测器用于将衍射转换为电信号，所述处理器用于将电信号转换成光谱数据。
[0022]根据本技术的另一个方面，所述光谱仪还包括第二准直透镜，所述干涉仪包括动镜、分束镜和定镜，所述第二准直透镜用于将积分球从漫反射光出口射出的漫反射光变成平行光束，所述分束镜用于将平行光束分成两束，两束光经定镜和动镜反射后返回到分束器再次相遇，形成干涉光束，干涉光束汇聚到检测器，动镜沿入射光方向的运动改变两条不同路径反射光束之间的光程差，产生时间序列干涉信号，检测器接收干涉信号并将之
转化为电信号输出。
[0023]本技术齿轮旋转机构带动样品杯旋转，使得样品杯内样品不断转动，能够生成不同位置的样品的光谱，可以采用多个光谱的平均值作为样品的光谱，增加了光谱的鲁棒性。
[0024]本技术所述样品旋转光谱仪的光源机构和光谱仪是分开的，方便光源的更换，对吸光度高的样品(例如煤粉)可以采用高功率的光源机构，对吸光度低的样品可以采用低功率的光源机构。
[0025]本技术通过匀光器在光源机构、样品杯和光谱仪之间进行光路转换，省去了离轴抛物镜，体积减小；相较于通过光纤进入光谱仪，空间光更加稳定、空间光通过匀光器直接进入光谱仪，提高了信噪比。
附图说明
[0026]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0027]图1是本技术所述用于光谱测量的齿轮旋转机构的整体示意图；
[0028]图2是本技术所述齿轮旋转机构的主视图的示意图；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光谱测量的齿轮旋转机构，其特征在于，包括电机、斜齿轮、主动轮和从动轮，所述电机驱动斜齿轮旋转，斜齿轮旋转带动主动轮旋转，主动轮和从动轮啮合，所述从动轮外包围样品杯，所述主动轮带动从动轮旋转，从动轮带动样品杯旋转。2.根据权利要求1所述的齿轮旋转机构，其特征在于，还包括第一外壳，所述电机、斜齿轮、主动轮和从动轮设置在所述外壳内，所述第一外壳包括上罩和底板，所述上罩和底板可拆卸连接，所述底板上设置有凹台和凸台，所述凹台用于支撑所述从动轮的转轴，所述凸台用于支撑所述主动轮的转轴，所述上罩设置有容纳所述电机、斜齿轮和主动轮的空间，所述上罩和所述底板的凹台上设置有第一通孔，所述第一通孔用于穿过所述样品杯，所述样品杯通过连接件与所述从动轮的转轴连接。3.根据权利要求2所述的齿轮旋转机构，其特征在于，所述连接件为弹性垫圈。4.根据权利要求2所述的齿轮旋转机构，其特征在于，所述上罩的第一通孔具有朝向底板凸起的内凹部，所述内凹部插入在所述样品杯和从动轮的转轴之间。5.根据权利要求2所述的齿轮旋转机构，其特征在于，所述第一外壳还包括支撑板，所述齿轮旋转机构还包括窗片，所述支撑板设置在底板下方，所述支撑板上设置有第二通孔，所述窗片嵌入第二通孔，所述第二通孔的直径小于第一通孔的直径。6.根据权利要求5所述的齿轮旋转机构，其特征在于，所述第一通孔和第二通孔不同心。7.一种样品旋转光谱仪，其特征在于，包括第二外壳、上述权利要求1
‑
6中任一所述的齿轮旋转机构、样品杯、匀光器、光谱仪和光源机构，所述齿轮旋转机构外包围所述样品杯，所述齿轮旋转机构设置在第二外壳的顶面外侧，所述光源机构设置在所述第二外壳的底面外侧，所述匀光器和光谱仪设置在第二外壳内，所述光谱仪设置在匀光器的一侧，所述齿轮旋转机构带动样品杯旋转，所述光源机构发出的光通过匀光器汇聚到样品杯的样品上，样品的反射光通过匀光器进入光谱仪。8.根据权利要求7所述的样品旋转光谱仪，其特征在于，所述第二外壳与所述齿轮旋转机构的第一外壳连接，所述齿轮旋转机构还包括外密封圈，所述外密封圈用于密封所述第一外壳和所述第二外壳之间的缝隙。9.根据权利要求8所述的样品旋转光谱仪，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓翔，赵晶，王志伟，周一飞，郝璐，付家煜，张佩玉，卢小新，杨迪，徐晓雯，袁野，赵爱国，郭峰，
申请(专利权)人：北京易兴元石化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：