CN105988172A - 用于管道在线tdlas气体监测仪的物距微调系统 - Google Patents

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穆丹丹
施奇兵
钱江
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Abstract

本发明涉及一种用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，包括有挡圈、光纤法兰、法兰转接板、滑槽环，调节环、固定环、柱销、透镜架、压圈、沉头螺钉、紧定螺钉组成；其中光纤法兰固定与法兰转接板共同安装于滑槽环内，滑槽环与固定环通过柱销连接，滑槽环安装于调节环内，透镜架与固定环通过螺纹紧固，调节架的台阶与透镜架与固定环之间的间隙配合，在旋转调节环时，滑槽环带着光纤法兰前后移动，进而调节连接至光纤法兰的光源与透镜架内的准直透镜的距离。本发明的物距微调结构简单，紧凑，体积小，性能稳定，实现了对物距的微小调节，并克服了调节物距时，光源跟着转动的弊端，为物距的微调提供了便利的平台。

Description

用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统
技术领域
本发明涉及微调系统领域，具体涉及一种用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，特别适用于反射式收发一体在线监测仪的光机系统中的小口径、小焦距准直透镜的物距微调。
背景技术
管道在线TDLAS气体监测仪通过锯齿扫描信号改变激光器注入电流来实现激光器波长调谐，透过气体介质的激光信号被探测器转化为电信号，最终反演出气体介质的浓度信息，系统主要由监测仪主机和管道在线光机系统构成。
收发一体的管道在线反射式光机系统，实现将光源（激光器）发出光束经透镜准直，缩小光源的发散角，准直后光束被烟道另一侧角反射镜反射至发射端，由发射端的离轴抛物面镜聚焦至探测器。经透镜准直后光束的发散角由光源至准直镜的距离（物距）决定，此收发一体的光机结构要求准直透镜的口径约为6mm，这种小口径透镜对应小焦距，为了能够达到微调物距的目的，我们设计了此物距微调系统，此系统不仅可以微调物距，而且在调节过程中光源连接至此物距微调系统的光纤接头只前后移动，避免了调节物距过程中光纤接头旋转导致的光纤打结。
发明内容
为了弥补已有技术的不足，本发明提供一种用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统。
本发明的技术方案：
一种用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：包括有光纤法兰（2）、法兰转接板（3）、滑槽环（4）、调节环（5）、固定环（6）、柱销（7）、透镜架（8）、紧定螺钉（11）；所述光纤法兰 (2)紧固在法兰转接板（3）上，法兰转接板（3）上设有外螺纹，滑槽环（4）由前后两个大小不同的圆柱筒构成，滑槽环（4）内设有内螺纹，法兰转接板（3）旋合在滑槽环（4）内，所述滑槽环（4）前端的小径圆柱筒外壁开有两个径向对称滑槽，固定环（6）的外壁设有两个径向对称的螺纹孔和一圈凹槽，固定环（6）套于滑槽环（4）前端的小径圆柱筒外，利用柱销（7）拧入固定环（6）螺纹孔内，柱销（7）拧至滑槽环（4）滑槽内将固定环（6）与滑槽环（4）连接；所述调节环（5）内圈设有内螺纹、底部设有台阶、外壁设有两个螺纹孔，连接光纤法兰（2）、法兰转接板（3）、固定环（6）的滑槽环（4）的后端的大径圆柱筒拧入调节环（5）内，直至底部台阶；所述透镜架（8）拧紧至调节环（5）内固定环（6）与调节环（5）接触端，调节环（5）的台阶置于固定环（6）与透镜架（8）紧固后的间隙内；紧定螺钉（11）拧入调节环（5）螺纹孔内，拧至紧定螺钉（11）前端紧顶至固定环（6）凹槽底，锁紧调节环（5）。
所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述光纤法兰 (2)上设有沉孔并通过沉头螺钉（10）紧固在法兰转接板（3）上。光纤法兰 (2)前端设有的外螺纹用于转接光源尾纤的FC接头。
所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述柱销（7）上端设有外螺纹，下端为光面，下端光面直径小于滑槽环（4）滑槽的宽度。
所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述调节环（5）外圈设有防滑直纹滚花。
所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述固定环（6）凹槽的位置与调节环（5）上螺纹孔的位置对应，固定环（6）螺纹孔的位置与滑槽环（4）滑槽的位置对应，在固定环与滑槽环装入调节环后，此凹槽正对调节环上的螺纹孔，紧定螺钉拧入螺纹孔，紧顶至固定环的凹槽底时，调节圈无法转动，整个调节装置被锁紧。
所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述透镜架（8）前、后端分别设有外螺纹，位于两外螺纹之间的透镜架（8）的外壁上设有台阶，透镜架（8）上的台阶的宽度略大于调节环（5）台阶的宽度，防止在调节过程中调节环被卡住不能旋转。
所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述调节环（5）安装固定环（6）的一端旋合有挡圈（1），挡圈是在其他机械件装配好以后，旋入调节环，限制滑槽环的行程。
所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述透镜架（8）中安装透镜后旋入压圈（9）。
滑槽环和透镜架端面均设有直径为3mm的圆孔，用于装配时插入工具，在透镜架旋入固定环时，要把工具插入滑槽环的孔内，固定滑槽环。
本发明在装配过程：将光纤法兰 紧固在法兰转接板上，法兰转接板旋合在滑槽环内，固定环套于滑槽环的小径圆柱筒外侧，旋转固定环，将固定环上的螺纹孔与滑槽环的滑槽对准，柱销旋入固定环的螺纹孔内，使柱销底端置于滑槽环的滑槽内；滑槽环大径圆柱筒上设有外螺纹，在柱销将固定环与滑槽环连接后，作为整体装入调节环，滑槽环的外螺纹与调节环的内螺纹匹配，固定环有内螺纹端的端面贴紧调节环内的台阶处；压圈是在透镜放入透镜架的台阶处后，旋入透镜架，压紧透镜，透镜架一端的外螺纹与固定环的内螺纹匹配，透镜架旋入固定环内。
本发明的优点是：
本发明的物距微调结构简单，紧凑，体积小，性能稳定，实现了对物距的微小调节，并克服了调节物距时，光源跟着转动的弊端，为物距的微调提供了便利的平台。
附图说明
图1是本发明物距微调系统的立体图。
图2是本发明物距微调系统的分解图。
图3是本发明中柱销连接滑槽环与固定环的分解图。
图4是本发明光纤法兰、法兰转接板、滑槽环与调节环的安装分解图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，包括有透镜架8，利用螺纹把压圈9拧紧在透镜架8放置透镜的台阶前的内螺纹处，以及开有螺纹孔和整圈凹槽的固定环6，以及与固定环6通过柱销7连接的开有上下对称的滑槽的滑槽环4，以及利用3个沉头螺钉10把光纤法兰2固定的法兰转接板3，所述法兰转接板3利用螺纹固定与滑槽环4内，以及通过螺纹与滑槽环4连接的调节环5，所述调节环5的台阶卡在固定环6与透镜架8之间，以及置于调节环5前端的挡圈1，以及通过固定环6的凹槽将调节环5锁死的紧定螺钉11。
如图2所示法兰转接板3设有与光纤法兰2配合的斜面台阶，外壁设有外螺纹。
如图2、3所示光纤法兰2利用三颗沉头螺钉10紧固至法兰转接板3。
如图2、3所示滑槽环4台阶上小径圆柱外壁设有径向对称的两个滑槽，滑槽环4内设有螺纹。
如图2、3所示固定环6外壁上设有径向对称的两个螺纹孔，用以固定柱销7。
如图3所示紧固上光纤法兰2的法兰转接板3旋入滑槽环4内部，旋至滑槽环4内螺纹底部，旋紧；固定环6套于滑槽环4外，固定环6的两个螺纹孔对准环槽环4的滑槽，从固定环6的螺纹孔处拧入柱销7，柱销7的顶部不能高于固定环6的外壁，底部不能紧压环槽环4的滑槽底。
如图2、4所示调节环5内设有螺纹，外圈中间部分设有防滑直纹滚花，外圈还设有径向对称的两个螺纹孔，调节环5后端设有台阶。
如图2、4所示挡圈1台阶前端设有外螺纹。将图3装配好的整体装入调节环5内，直至固定环6的前端紧贴调节环5的台阶，再将挡圈1拧至调节圈的后端。
如图2所示透镜架8外壁前后都设有螺纹，内设有放置准直透镜的台阶，台阶前设有内螺纹。将透镜置于透镜架8台阶上，并拧入压圈9将透镜固定。
如图1所示，固定好透镜的透镜架8旋入图4中固定环6内螺纹，固定滑槽环4，旋紧透镜架8，此时旋转调节圈5，滑槽环4会随着前后移动，达到调节物距的目的，可以利用紧定螺钉11锁紧调节圈5。
综上所述，本发明的物距微调结构简单，紧凑，体积小，性能稳定，实现了对物距的细微调节，并克服了调节物距时，光源跟着转动的弊端，为物距的微调提供了便利的平台。本发明不仅可以应用于类似管道在线TDLAS气体监测仪光机结构端光源的准直调节，此类小口径，小焦距透镜的物距的微调节都可以应用本发明实现。

Claims (9)

1.一种用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：包括有光纤法兰（2）、法兰转接板（3）、滑槽环（4）、调节环（5）、固定环（6）、柱销（7）、透镜架（8）、紧定螺钉（11）；所述光纤法兰 (2)紧固在法兰转接板（3）上，法兰转接板（3）上设有外螺纹，滑槽环（4）由前后两个大小不同的圆柱筒构成，滑槽环（4）内设有内螺纹，法兰转接板（3）旋合在滑槽环（4）内，所述滑槽环（4）前端的小径圆柱筒外壁开有两个径向对称滑槽，固定环（6）的外壁设有两个径向对称的螺纹孔和一圈凹槽，固定环（6）套于滑槽环（4）前端的小径圆柱筒外，利用柱销（7）拧入固定环（6）螺纹孔内，柱销（7）拧至滑槽环（4）滑槽内将固定环（6）与滑槽环（4）连接；所述调节环（5）内圈设有内螺纹、底部设有台阶、外壁设有两个螺纹孔，连接光纤法兰（2）、法兰转接板（3）、固定环（6）的滑槽环（4）的后端的大径圆柱筒拧入调节环（5）内，直至底部台阶；所述透镜架（8）拧紧至调节环（5）内固定环（6）与调节环（5）接触端，调节环（5）的台阶置于固定环（6）与透镜架（8）紧固后的间隙内；紧定螺钉（11）拧入调节环（5）螺纹孔内，拧至紧定螺钉（11）前端紧顶至固定环（6）凹槽底，锁紧调节环（5）。
2.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述光纤法兰 (2)上设有沉孔并通过沉头螺钉（10）紧固在法兰转接板（3）上。
3.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述柱销（7）上端设有外螺纹，下端为光面，下端光面直径小于滑槽环（4）滑槽的宽度。
4.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述调节环（5）外圈设有防滑直纹滚花。
5.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述固定环（6）凹槽的位置与调节环（5）上螺纹孔的位置对应，固定环（6）螺纹孔的位置与滑槽环（4）滑槽的位置对应。
6.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述透镜架（8）前、后端分别设有外螺纹，位于两外螺纹之间的透镜架（8）的外壁上设有台阶，透镜架（8）上的台阶的宽度略大于调节环（5）台阶的宽度。
7.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述调节环（5）安装固定环（6）的一端旋合有挡圈（1）。
8.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述透镜架（8）中安装透镜后旋入压圈（9）。
9.根据权利要求1所述的用于管道在线TDLAS气体监测仪的物距微调系统，其特征在于：所述滑槽环和透镜架端面均设有直径为3mm的圆孔。
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