一種紅外光譜測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種光譜測(cè)量裝置，屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外光譜測(cè)量裝置。該裝置利用磁編碼器替代經(jīng)典傅里葉紅外光譜儀的中的激光器，不僅簡(jiǎn)化了傅里葉紅外光譜儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)，降低光學(xué)元件的加工成本和光路的調(diào)節(jié)難度，還從根本上避免了激光波長(zhǎng)隨溫度漂移而導(dǎo)致光譜測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至直接導(dǎo)致光譜儀無(wú)法正常掃描的現(xiàn)象，為高穩(wěn)定可靠的紅外光譜測(cè)量分析提供基礎(chǔ)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種紅外光譜測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光譜測(cè)量裝置，屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種紅外光譜測(cè)量 裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 傅里葉紅外光譜儀是一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析，環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的重要儀器。經(jīng) 典傅里葉變換紅外光譜包含激光器，用于產(chǎn)生激光干涉信號(hào)，該信號(hào)的有兩個(gè)作用：一是用 于監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)角鏡的位置和方向，保證其在零光程差附近作往復(fù)掃描；二是控制高速數(shù)據(jù)采 集卡對(duì)紅外干涉信號(hào)進(jìn)行等距離間隔采樣（間隔為激光半波長(zhǎng)的整數(shù)倍）。
[0003] 由于激光器的存在，使得傳統(tǒng)傅里葉紅外光譜儀光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且增加了光學(xué) 元件的加工成本和光路的調(diào)節(jié)難度。此外，由于激光波長(zhǎng)隨溫度漂移還會(huì)導(dǎo)致光譜測(cè)量結(jié) 果不準(zhǔn)確，甚至直接導(dǎo)致光譜儀無(wú)法正常掃描，影響了傳統(tǒng)傅里葉紅外光譜儀工作的穩(wěn)定 性。
[0004] 基于這一現(xiàn)狀， 申請(qǐng)人:發(fā)明了一種紅外光譜測(cè)量裝置，該裝置可以擯棄經(jīng)典傅里 葉紅外光譜儀中的激光干涉系統(tǒng)，并且能夠提高測(cè)量精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的無(wú)法針對(duì)大氣中的光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，光學(xué)元 件的加工成本高，光路調(diào)節(jié)難度大以及工作穩(wěn)定性差的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種紅外光譜測(cè) 量裝置，該裝置能夠簡(jiǎn)化傅里葉紅外光譜儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)，降低光學(xué)元件的加工成本和光路 的調(diào)節(jié)難度，同時(shí)使用磁編碼器從根本上避免了激光波長(zhǎng)隨溫度漂移而導(dǎo)致光譜測(cè)量結(jié)果 不準(zhǔn)確，甚至直接導(dǎo)致光譜儀無(wú)法正常掃描的現(xiàn)象，為高穩(wěn)定可靠的紅外光譜測(cè)量分析提 供基礎(chǔ)。
[0006] 本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：
[0007] -種紅外光譜測(cè)量裝置，包括：分束補(bǔ)償器，第二反射鏡、電機(jī)，控制電路，磁編碼 器，采樣傳輸電路，紅外探測(cè)器，其中：
[0008] 所述第二反射鏡位于分束補(bǔ)償器的后方并與電機(jī)相連，所述紅外探測(cè)器位于分束 補(bǔ)償器的下方并與采樣傳輸電路的相連；
[0009] 所述磁編碼器與控制電路和采樣傳輸電路的相連；
[0010] 所述電機(jī)與控制電路相連，并且在控制電路的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)第二反射鏡作軸向運(yùn) 動(dòng)。
[0011] 優(yōu)化的，上述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，還包括位于所述分束補(bǔ)償器上方的第一 反射鏡。
[0012] 優(yōu)化的，上述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，所述第一平反射鏡和第二反射鏡為平面 直角反射鏡。
[0013] 優(yōu)化的，上述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，所述電機(jī)為音圈電機(jī)。
[0014] 優(yōu)化的，上述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，所述控制電路包括：依次串聯(lián)的用于判斷 第二反射模鏡運(yùn)動(dòng)方向的判向模塊、用于判斷第二反射模鏡運(yùn)動(dòng)距離的可逆計(jì)數(shù)模塊、用 于判斷第二角反射鏡位置的位置計(jì)算模塊、用于確定第二角反射鏡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的決策模塊、 用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的功率驅(qū)動(dòng)模塊，其中：
[0015] 所述判向模塊的輸入端與磁編碼器相連；所述功率驅(qū)動(dòng)模塊與間圈電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控 制信號(hào)輸入端相連，所述判向模塊還通過(guò)一個(gè)用于計(jì)算第二角反射模鏡運(yùn)動(dòng)速度的速度計(jì) 算模塊與決策模塊相連。
[0016] 優(yōu)化的，上述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，所述分束補(bǔ)償器不包含激光鍍膜區(qū)。
[0017] 因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1.簡(jiǎn)化傅里葉紅外光譜儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)，降低光學(xué)元 件的加工成本和光路的調(diào)節(jié)難度；2.使用磁編碼器從根本上避免了激光波長(zhǎng)隨溫度漂移 而導(dǎo)致光譜測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至直接導(dǎo)致光譜儀無(wú)法正常掃描的現(xiàn)象，為高穩(wěn)定可靠的 紅外光譜測(cè)量分析提供基礎(chǔ)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 附圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的經(jīng)典傅里葉變換紅外光譜儀原理圖。
[0019] 附圖2是本發(fā)明的傅里葉變換紅外光譜儀原理圖。
[0020] 附圖3是本發(fā)明的磁編碼器和音圈電機(jī)示意圖。
[0021] 附圖4是本發(fā)明的磁編碼器輸出的兩路位置信號(hào)示意圖。
[0022] 附圖5是本發(fā)明的磁編碼器和音圈電機(jī)示意圖。
[0023] 附圖6是現(xiàn)有技術(shù)中的分束補(bǔ)償器與本發(fā)明中的分束補(bǔ)償器。
[0024] 附圖7是本發(fā)明的紅外干涉數(shù)據(jù)采集原理。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。圖中， 紅外光源1、第一反射鏡2、分束補(bǔ)償器3、第一反射鏡4、電機(jī)5、控制電路6、磁編碼器7、計(jì) 算機(jī)8、采樣傳輸電路9、紅外探測(cè)器10、判向模塊401、可逆計(jì)數(shù)模塊402、位置計(jì)算模塊 403、決策模塊404、速度計(jì)算模塊405、功率驅(qū)動(dòng)模塊406、紅外光源501、第一角反射鏡502、 分束補(bǔ)償器503、第一角反射鏡504、電機(jī)505、計(jì)算機(jī)506、紅外探測(cè)器507、米樣傳輸電路 508、第一激光探測(cè)器509、激光信號(hào)調(diào)理電路510、第二激光探測(cè)器511、激光反射鏡512、激 光器513。
[0026] 實(shí)施例：
[0027] 根據(jù)傅里葉變換紅外光譜理論可知：紅外干涉信號(hào)的采樣間隔ΛX需滿足條件：

【權(quán)利要求】
1. 一種紅外光譜測(cè)量裝置，其特征在于，包括：分束補(bǔ)償器（3)，第二反射鏡（4)、電機(jī) (5)，控制電路（6)，磁編碼器（7)，采樣傳輸電路（9)，紅外探測(cè)器（10)，其中： 所述第二反射鏡（4)位于分束補(bǔ)償器（3)的后方并與電機(jī)（5)相連，所述紅外探測(cè)器 (10)位于分束補(bǔ)償器（3)的下方并與采樣傳輸電路（9)的相連； 所述磁編碼器（7)與控制電路（6)和采樣傳輸電路（9)的相連； 所述電機(jī)（5)與控制電路（6)相連，并且在控制電路（6)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)第二反射鏡（4) 作軸向運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，其特征在于，還包括位于所述分束 補(bǔ)償器（3)上方的第一反射鏡（2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一平反射鏡（2) 和第二反射鏡（4)為平面直角反射鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，其特征在于，所述電機(jī)（5)為音圈電 機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制電路（6)包 括：依次串聯(lián)的用于判斷第二反射模鏡（4)運(yùn)動(dòng)方向的判向模塊（401)、用于判斷第二反射 模鏡（4)運(yùn)動(dòng)距離的可逆計(jì)數(shù)模塊（402)、用于判斷第二角反射鏡（4)位置的位置計(jì)算模 塊（403)、用于確定第二角反射鏡（4)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的決策模塊（404)、用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)（5)運(yùn)動(dòng) 的功率驅(qū)動(dòng)模塊（406)，其中： 所述判向模塊（401)的輸入端與磁編碼器（7)相連；所述功率驅(qū)動(dòng)模塊（406)與間圈 電機(jī)（5)的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)輸入端相連，所述判向模塊（401)還通過(guò)一個(gè)用于計(jì)算第二角反 射模鏡（4)運(yùn)動(dòng)速度的速度計(jì)算模塊（405)與決策模塊（404)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外光譜測(cè)量裝置，其特征在于，所述分束補(bǔ)償器（3)不 包含激光鍍膜區(qū)。
【文檔編號(hào)】G01J3/28GK104457988SQ201410795059
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】李虹杰, 任利兵, 張潔, 李?lèi)痱? 申請(qǐng)人:武漢宇虹環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司