CN108956516B - 紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，包括电机座、反射镜座，电机座上电机的输出轴与反射镜座的轴向一端连接，反射镜座一侧固定连接有反射镜，反射镜座的另一侧还固定有扭簧挡杆，还包括设置在反射镜座轴向另一端外的扭转支撑座，扭簧挡杆延伸至扭转支撑座，扭转支撑座中设有圆轴，圆轴外同轴套装有扭转弹簧，扭转弹簧一端延长至扭簧挡杆形成扭簧活动臂，扭簧活动臂与扭簧挡杆相互抵触，扭转弹簧另一端固定于扭簧支撑座。本发明针对紫外高光谱大气成分探测仪需要在电机驱动电路发生故障时，可保证光路切换镜停留在旋转出主光路位置。

Description

紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构
技术领域
本发明涉及大气成分探测仪领域，具体是一种紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构。
背景技术
紫外高光谱大气成分探测仪的光学系统有“对地观测”和“定标”两个工作模式，在对地观测模式中，主光路光学导通，光路切换镜是处于从主光路切出的状态；在定标模式中，光路切换镜转动切入主光路，使主光路被光学截断，通过光路切换镜切换至定标光路。现有的光路切换镜的转动都是电机带动光路切换镜支架旋转实现的，当紫外高光谱大气成分探测仪的光学系统处于对地观测模式时，此时光路切换镜是处于从主光路切出的状态。若电机驱动电路发生故障导致电机失效时，光路切换镜转动，甚至会转动至切入主光路，无法保证光路切换镜停留在“旋转出主光路”位置，光路切换镜会从“旋转出主光路”状态转动至切入主光路中，从而光学截断主光路，无法保证仪器正常实现对地观测模式。
发明内容
本发明的目的是提供一种紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，以解决现有技术紫外高光谱大气成分探测仪中光路切换镜在电机失效时，无法保持从主光路切出的状态，进而影响正常对地观测的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，包括电机座、反射镜座，电机座上设有电机，电机的输出轴与反射镜座的轴向一端连接，反射镜座的非轴向一侧固定连接有反射镜，由电机带动反射镜座往复转动，进而带动反射镜转动切入紫外高光谱大气成分探测仪的主光路或从主光路转动切出，其特征在于：反射镜座的非轴向另一侧还固定有扭簧挡杆，扭簧挡杆随反射镜座联动，还包括设置在反射镜座轴向另一端外的扭转弹簧支撑座，所述扭簧挡杆延伸至扭转弹簧支撑座，扭转弹簧支撑座中设有圆轴，圆轴外同轴套装有扭转弹簧，扭转弹簧一端延长至扭簧挡杆形成扭簧活动臂，扭簧活动臂与扭簧挡杆相互抵触，扭转弹簧另一端固定于扭簧支撑座，且扭转弹簧最小扭转变形时反射镜为从主光路切出状态；电机驱动电路发生故障时反射镜座有转动趋势，随反射镜座联动的扭簧挡杆抵触扭簧活动臂，使扭转弹簧从自然状态下产生扭转形变，由扭转弹簧利用自身扭转形变阻碍反射镜座转动，使反射镜座连同反射镜保持从主光路切出状态。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，其特征在于：还包括设置在反射镜座与扭转支撑座之间的轴承座，轴承座内同轴设有轴承，其中轴承的外圈固定于轴承座内，所述反射镜座的轴向两端分别同轴连接有连接轴，反射镜座轴向一端的连接轴与电机的输出轴同轴传动连接，反射镜座轴向另一端的连接轴同轴固定于轴承内圈中。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，其特征在于：所述轴承座朝向反射镜座的一面设有两组限位凸起，反射镜位于两限位凸起之间，由两限位凸起在不同方向分别限位反射镜的转动，并由两限位凸起之间的空间作为反射镜往复转动的空间。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，其特征在于：所述轴承座与扭转支撑座之间设有测试轮，测试轮的轮轴在轴承内圈中与反射镜座的连接轴同轴固定连接。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，其特征在于：所述扭转支撑座中的圆轴中心轴位于反射镜座中心轴延长线上。
所述的紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，其特征在于：所述扭转支撑座上设有一对扭簧轴向限位块，圆轴的轴向两端分别固定于扭簧轴向限位块，定义圆轴朝向反射镜座的轴向一端为A端，圆轴远离反射镜座的轴向一端为B端，圆轴B端对应方向的扭簧轴向限位块上设有至少一个扭簧导杆，圆轴B端对应方向的扭簧轴向限位块一侧连接有扭簧扭转限位块，扭簧扭转限位块上设有扭转限位杆，扭转弹簧的一端垂直于扭转弹簧轴向延长至扭簧挡杆形成扭簧活动臂，扭转弹簧的另一端绕过扭簧导杆后最终固定别扣于扭簧扭转限位块上的扭转限位杆。
本发明中，以反射镜作为光路切换镜，当紫外高光谱大气成分探测仪工作于对地观测模式时，此时反射镜处于从主光路切出的状态，同时虽然扭簧挡杆与扭簧活动臂相互抵触，但扭转弹簧处于自然状态。
若需要紫外高光谱大气成分探测仪工作于定标模式时，令电机带动反射镜座、反射镜转动，同时随反射镜座联动的扭簧挡杆推动扭簧活动臂，使扭转弹簧发生扭转变形。
若需要紫外高光谱大气成分探测仪从定标模式时回到对地观测模式时，电机输出轴反转，带动反射镜座、反射镜回转即可，此时扭转弹簧恢复至自然状态。
当在对地观测模式时电机失效，反射镜座有转动趋势，在该转动趋势下反射镜会转动至切入主光路，从而使主光路被光学截断，紫外高光谱大气成分探测仪无法维持工作在对地观测模式。因此本发明通过扭簧一端形成的扭簧活动臂抵触随反射镜座联动的扭簧挡杆，由扭转弹簧产生的扭转形变阻碍扭簧挡杆的转动，进而可阻碍反射镜座的转动，使反射镜座保留在原位置而不会转动至切入主光路，使对地观测模式得以继续维持。
本发明在对紫外高光谱大气成分探测仪需要在电机驱动电路发生故障时，能够保证光路切换镜停留在旋转出主光路位置，运用扭转弹簧装置保证可以实现上述需求，具有装配简单，可靠性高的优点。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明结构正视图。
图3是本发明扭转支撑座部分局部示意图。
图4是本发明处于对地工作模式时轴承座及反射镜座等结构俯视图。
图5是本发明处于定标模式时轴承座及反射镜座等结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-图5所示，紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，包括电机座2、反射镜座5，电机座2上设有电机1，电机1的输出轴与反射镜座5的轴向一端连接，反射镜座5的非轴向一侧固定连接有反射镜4，由电机1带动反射镜座5往复转动，进而带动反射镜4转动切入紫外高光谱大气成分探测仪的主光路或从主光路转动切出，反射镜座5的非轴向另一侧还固定有扭簧挡杆15，扭簧挡杆15随反射镜座5联动，还包括设置在反射镜座5轴向另一端外的扭转支撑座10，扭簧挡杆15延伸至扭转支撑座10，扭转支撑座10中设有圆轴，圆轴外同轴套装有扭转弹簧13，扭转弹簧13一端延长至扭簧挡杆15形成扭簧活动臂17，扭簧活动臂17与扭簧挡杆15相互抵触，扭转弹簧13另一端固定于扭簧支撑座10，且扭转弹簧13自然状态时反射镜4为从主光路切出状态；电机1失效时反射镜座5有转动趋势，随反射镜座5联动的扭簧挡杆15抵触扭簧活动臂17，使扭转弹簧13从自然状态下产生扭转形变，由扭转弹簧13利用自身扭转形变阻碍反射镜座5转动，使反射镜座5连同反射镜4保持从主光路切出状态。
同时，在电机座2上设有微动开关3，反射镜座非轴向的一侧侧面还固定有与微动开关3工作配合的微动开关挡杆16。
还包括设置在反射镜座5与扭转支撑座10之间的轴承座6，轴承座6内同轴设有轴承7，其中轴承7的外圈固定于轴承座6内，反射镜座5的轴向两端分别同轴连接有连接轴，反射镜座5轴向一端的连接轴与电机1的输出轴同轴传动连接，反射镜座5轴向另一端的连接轴同轴固定于轴承7内圈中。
轴承座6朝向反射镜座5的一面设有两组限位凸起18、19，反射镜4位于两限位凸起18、19之间，由两限位凸起18、19在不同方向分别限位反射镜4的转动，并由两限位凸起18、19之间的空间作为反射镜4往复转动的空间。
轴承座6与扭转支撑座10之间设有测试轮9，测试轮9的轮轴在轴承7内圈中与反射镜座5的连接轴同轴固定连接。
扭转支撑座10中的圆轴中心轴位于反射镜座5中心轴延长线上。
扭转支撑座10上设有一对扭簧轴向限位块14，圆轴的轴向两端分别固定于扭簧轴向限位块14，定义圆轴朝向反射镜座的轴向一端为A端，圆轴远离反射镜座的轴向一端为B端，圆轴B端对应方向的扭簧轴向限位块上设有至少一个扭簧导杆12，圆轴B端对应方向的扭簧轴向限位块一侧连接有扭簧扭转限位块11，扭簧扭转限位块11上设有扭转限位杆20，扭转弹簧13的一端垂直于扭转弹簧13轴向延长至扭簧挡杆15形成扭簧活动臂17，扭转弹簧13的另一端绕过扭簧导杆12后最终固定别扣于扭簧扭转限位块11上的扭转限位杆20。

Claims (1)

1.紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，包括电机座、反射镜座，电机座上安装有电机，电机的输出轴与反射镜座的轴向一端连接，反射镜座的非轴向一侧固定连接有反射镜，由电机带动反射镜座往复转动，进而带动反射镜转动切入紫外高光谱大气成分探测仪的主光路或从主光路转动切出，其特征在于：反射镜座的非轴向另一侧还固定有扭簧挡杆，扭簧挡杆随反射镜座联动，还包括设置在反射镜座轴向另一端外的扭转支撑座，所述扭簧挡杆延伸至扭转支撑座，扭转支撑座上安装了扭簧导杆，扭簧导杆套装有扭转弹簧，扭转弹簧活动臂与扭簧挡杆接触，扭转弹簧活动臂与扭簧挡杆相互抵触，扭转弹簧固定臂是通过扭簧扭转限位块来固定；且扭转弹簧在最小扭转变形状态时，反射镜位于从主光路切出状态；电机驱动电路失效时，当反射镜座有转动趋势时，随反射镜座联动的扭簧挡杆抵触扭簧活动臂，使扭转弹簧从最小扭转形变下产生更大扭转形变，由扭转弹簧利用自身扭转形变阻碍反射镜座转动，使反射镜座连同反射镜保持在从主光路切出状态； 所述的紫外高光谱大气成分探测仪光路切换机构，还包括设置在反射镜座与扭转支撑座之间的轴承座，轴承座内同轴设有轴承，其中轴承的外圈固定于轴承座内，所述反射镜座的轴向两端分别同轴连接有连接轴，反射镜座轴向一端的连接轴与电机的输出轴同轴传动连接，反射镜座轴向另一端的连接轴同轴固定于轴承内圈中； 所述轴承座朝向反射镜座的一面设有两组限位凸起，反射镜位于两限位凸起之间，由两限位凸起在不同方向分别限位反射镜的转动，并由两限位凸起之间的空间作为反射镜往复转动的空间； 所述轴承座与扭转支撑座之间设有力矩测试轮，运用吊砝码方法，力矩测试轮用于测试光路切换机构的摩擦力矩、最小启动力矩，力矩测试轮的轮轴在轴承内圈中与反射镜座的连接轴同轴固定连接； 所述扭转支撑座中的圆轴中心轴位于反射镜座中心轴延长线上； 所述扭转支撑座上设有一对扭簧轴向限位块，圆轴的轴向两端分别固定于扭簧轴向限位块，定义圆轴朝向反射镜座的轴向一端为A端，圆轴远离反射镜座的轴向一端为B端，圆轴B端对应方向的扭簧轴向限位块上设有至少一个扭簧导杆，圆轴B端对应方向的扭簧轴向限位块一侧连接有扭簧扭转限位块，扭簧扭转限位块上设有扭转限位杆，扭转弹簧的一端垂直于扭转弹簧轴向延长至扭簧挡杆形成扭簧活动臂，扭转弹簧的另一端绕过扭簧导杆后最终固定别扣于扭簧扭转限位块上的扭转限位杆。
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