[实用新型]一种独立模块化结构可调的光谱仪外壳

说明书

本实用新型公开了一种独立模块化结构可调的光谱仪外壳，包括：1‑箱体、2‑光栅组，3‑聚焦镜组，4‑狭缝组，5‑探测器组，6‑准直镜组。箱体的底板和侧板为一体式结构，顶盖可进行拆卸，方便对内部模块进行调节。固定在底板上的光栅组2、聚焦镜组3和准直镜组6可以在水平方向和俯仰方向调节角度，降低了加工零件时的精度要求，有效减少了生产成本。光谱仪采用独立模块化安装，分别将将光栅组，聚焦镜组，狭缝组，探测器组和准直镜组5个独立的模块进行组装，再将5个模块分别安装到光谱仪箱体侧板和底板上，通过调整底板上三个模块水平方向和俯仰角，可以轻松实现5个独立模块的统一化，降低了光谱仪的装调难度。

技术领域

本实用新型涉及一种独立模块化结构可调的光谱仪外壳，特别涉及一种结构灵活，内部独立模块在水平和俯仰方向可调、加工成本低、易于装调的光谱仪外壳。

背景技术

光谱仪自问世以来，经过几十年的发展，光谱分析已经成为一项成熟的分析技术。越来越多的行业都涉及到了光谱分析技术，在科研、生产、质量控制、物质检测识别等方面得到了广泛的应用。传统的光谱仪的光学元件和机械组件安装在光谱仪外壳内部，一旦固定则无法进行调整，这需要很高的加工精度来对准光路，增加了加工难度，固定件多且无法调节，在产生碰撞时，可能导致内部元件发生变形导致光路改变，无法有效获取光谱信息，给外场环境下检测带了不便，并且成本高。

发明内容

本实用新型在优良的光学设计前提下，对光谱仪结构进行设计，提供了一种结构灵活、新颖的可调型光谱仪外壳,实现内部独立模块在水平和俯仰方向可调、加工成本低、易于装调的目的，该光谱仪外壳不仅在装调方面的简便性有所提高，降低了加工零件时的精度要求，有效减少了生产成本，而且具有结构简单，加工难度低，易于批量化生产等优点。

采取的技术方案

本实用新型采用交叉型Czerny-Turner结构作为光谱仪的光学平台，根据发散光束照射光栅的原理，确定光谱覆盖范围为400-1100nm。通过调节内部独立模块的水平方向和俯仰角度，实现光谱采集。

首先，通过光学设计有效的确定光谱仪的内部组件位置，为后续进行水平和俯仰方向的调节设计提供良好的基础。然后，对光谱仪外壳进行结构设计，光谱仪外壳模型设计成一个直角梯形。箱体1的顶部盖板可打开，方便调节各模块。

光谱仪主要包括五个独立模块，狭缝组4和探测器组5分别安装在两个相邻的侧板上，光栅组2、聚焦镜组3和准直镜组6安装在外壳的底板上。通过光学设计，确定各组件的安装位置，光栅组2和准直镜组6用圆柱形定位销进行定位，聚焦镜组通过两个腰孔进行位置调节和固定。

光栅组底座上设计一个圆弧形导轨，调试光路时，以定位销为轴进行转动，可以调整入射角度。聚焦镜组通过腰孔进行前后移动，改变入射位置，从而调整光谱在探测器上的位置。通过调节各组件的俯仰角度，实现各元件之间一体化的调试。

光栅、准直球面反射镜和聚焦球面反射镜分别使用背压板和挡板固定在组件上，间隙加入塑料垫片，确保能够夹紧元件。同时各组件与光谱仪外壳进行组装时，连接处加入硅橡胶，有效减缓震动对组件的影响。

有益效果：

实用新型在箱体底板处有三个可调节的模块。首先通过定位销确定模块位置，然后对底板上的元件进行水平方向和俯仰角度的调节，调试完成光谱仪的光路，最后通过螺丝将元件固定在箱体底板上。这种可调的光谱仪结构降低了加工零件时的精度要求，从而有效减少了生产成本。且安装简易，具有很高的灵活性，适合批量生产。同时，光谱仪外壳采用一体化设计，外壳不会产生形变。各元件与底板、侧板之间用硅橡胶进行填充，密闭、防水性能良好，并且抗震抗冲击性能优良。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

1-箱体，2-光栅组，3-聚焦镜组，4-狭缝组，5-探测器组，6-准直镜组。