專利名稱：機(jī)械掃描式高速光譜采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機(jī)械掃描式高速光譜采集裝置。
光譜分析在科研、環(huán)保等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中的光譜采集裝置又起著重要的作用。目前常用的高速采集裝置多為在光譜儀的光路中設(shè)置移動式多條狹縫及光電倍增管，其中，多條狹縫是被均勻安裝在與轉(zhuǎn)動軸同軸的圓盤盤面上的，該盤面上還洞穿有與光電開關(guān)配套的定位用同步孔。這種裝置的不足之處是，首先，同步孔定位精度較差，造成每條狹縫的起始采集點發(fā)生“抖晃”，其次，每條狹縫只有起始點一個同步信號，其后續(xù)的數(shù)據(jù)的采集處于“盲目”狀態(tài)，再次，由于圓盤不可避免地存在著轉(zhuǎn)動不均勻問題，這就易造成每個數(shù)據(jù)的采集定位誤差將較大；另外，安裝在圓盤盤面上的狹縫，在途徑窗口時會有細(xì)微的傾斜，這也增加了采集的誤差，并降低了光譜邊緣部分的分辯率。
本實用新型的目的是提供一種精度高的機(jī)械掃描式高速光譜采集裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括光路上依次設(shè)置的與轉(zhuǎn)動軸隨動的多條狹縫、窗口處的光電倍增管，特別是轉(zhuǎn)動軸的一端為光電軸角編碼器、另一端為轉(zhuǎn)桶，狹縫置于轉(zhuǎn)桶的桶壁上，轉(zhuǎn)桶內(nèi)的光路上置有反射鏡。
作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的反射鏡為兩只均與光路呈45度的平面反射鏡；所述的轉(zhuǎn)動軸經(jīng)傳動帶與同步電機(jī)相連接；所述的狹縫為20條；所述的狹縫與轉(zhuǎn)動軸的軸向平行。
采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于光電軸角編碼器和其上置有狹縫的轉(zhuǎn)桶均與轉(zhuǎn)動軸同軸，故光電軸角編碼器輸出的零位脈沖和計數(shù)脈沖即可作為每條狹縫的光譜采集起動信號，并且每個數(shù)據(jù)的采集都有計數(shù)脈沖提供“定位”，既避免了同步孔定位精度差的問題，又使狹縫所在的轉(zhuǎn)桶的轉(zhuǎn)動不均勻所引起的采集定位誤差被消除；又由于狹縫是在轉(zhuǎn)桶的桶壁上，且又與轉(zhuǎn)動軸的軸向相平行，從而避免了因狹縫的位態(tài)而增加的采集誤差；再由于轉(zhuǎn)動軸是經(jīng)傳動帶與同步電機(jī)相連接的，通過改變轉(zhuǎn)動軸與同步電機(jī)的傳動比，可較方便地改變采集的速率。另外，還采用了單片機(jī)對光電軸角編碼器的輸出信號進(jìn)行處理，使其更方便與計算機(jī)數(shù)據(jù)采集卡相連接。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本實用新型的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1，殼體1上開有10×25毫米的窗口2，光電倍增管3置于窗口2處的光路9上。殼體1上裝有轉(zhuǎn)動軸5和轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分的同步電機(jī)8，轉(zhuǎn)動軸5與同步電機(jī)8間通過傳動比為5比1的傳動帶7相連接。轉(zhuǎn)動軸5的一端為光電軸角編碼器6、另一端為轉(zhuǎn)桶10，其中，轉(zhuǎn)桶10的直徑為169毫米，20條狹縫11均勻分布在轉(zhuǎn)桶10的桶壁上，該桶壁位于射向窗口2的光路9上。在轉(zhuǎn)桶10與窗口2間的光路9上還置有兩只均與光路9呈45度角設(shè)置的平面反射鏡4。
使用時，只需接通電源和輸入待采集的光信號，即可從光電倍增管3上獲所測的光譜信號。
權(quán)利要求1.一種機(jī)械掃描式高速光譜采集裝置，包括光路(9)上依次設(shè)置的與轉(zhuǎn)動軸(5)隨動的多條狹縫(11)、窗口(2)處的光電倍增管(3)，其特征在于轉(zhuǎn)動軸(5)的一端為光電軸角編碼器(6)、另一端為轉(zhuǎn)桶(10)，狹縫(11)置于轉(zhuǎn)桶(10)的桶壁上，轉(zhuǎn)桶(10)內(nèi)的光路(9)上置有反射鏡(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是反射鏡(4)為兩只均與光路(9)呈45度的平面反射鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是轉(zhuǎn)動軸(5)經(jīng)傳動帶(7)與同步電機(jī)(8)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是狹縫(11)為20條。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是狹縫(11)與轉(zhuǎn)動軸(5)的軸向平行。
專利摘要本實用新型公開了一種機(jī)械掃描式高速光譜采集裝置。它包括光路上依次設(shè)置的與轉(zhuǎn)動軸隨動的多條狹縫、窗口處的光電倍增管,特別是轉(zhuǎn)動軸的一端為光電軸角編碼器、另一端為轉(zhuǎn)桶,狹縫置于轉(zhuǎn)桶的桶壁上,轉(zhuǎn)桶內(nèi)的光路上置有反射鏡。它具有測量精度高、可方便地改變采集的速率的特點,對需高速大容量采集光譜數(shù)據(jù)的場合特別有用,尤其適用于大氣污染監(jiān)測的長光程差分吸收測量系統(tǒng)中。
文檔編號G01J3/06GK2454767SQ0026706
公開日2001年10月17日 申請日期2000年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月19日
發(fā)明者鮑健, 高立新, 章國燦, 熊魯源 申請人:中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所