CN107131952A - 可调节激光发射端和激光分析仪 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于可调节激光发射端和激光分析仪,该可调节激光发射端包括支撑架和调节座,光发射端,光接收器均设置在调节座内,调节座通过支撑架固定在检测室上,调节座内设置有调节块,透镜设置在调节块上。调节块可在调节座内调整,保证光路准直;透镜可在调节块内调节,保证对焦。本公开将激光发射端和检测室设置成一体结构,减小了激光分析仪的大小,同时解决了在检测过程因为震动导致激光发射端偏移原来位置引起光路偏移的问题。

Description

可调节激光发射端和激光分析仪
技术领域
本发明属于分析仪器领域,涉及一种激光分析仪,尤其涉及可调节激光发射端和激光分析仪。
背景技术
激光光谱学是自激光技术出现以来,在传统光谱学基础上发展起来的一门新兴学科。由于激光所具有的特性是:谱线宽度极窄及相干性优良、光谱功率密度极高、波长可调谐,并且可对频率与幅度进行调制等等。激光的这些特性使得光谱学发生了一系列革命性变革。与传统吸收光谱相比,激光吸收光谱技术的分辨率和灵敏度可大大高于传统的光谱方法。对于某种污染物只要选择合适的光谱波段,可以实现PPM量级的精度。从结构方面,可以采用直接测量的方式,更加方便。
在激光分析仪中,考虑到光源和检测室之间需要留有一定的距离用于对焦。因此,现有的激光分析仪,其激光反射端和检测室是分开间隔设置的。这样设置导致激光分析仪的占地空间大,同时,分别需要两个固定点分别固定激光发射端和检测室,稳定性较差。在运输和实用过程中,震动对测量结果影响大。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了可调节激光发射端,以解决上述技术问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种可调节激光发射端,位于激光分析仪的光源和检测室之间,包括:
支撑架,所述支撑架贴设固定在检测室靠近光源一端的端面上;
调节座,所述调节座安装固定在支撑架上,所述调节座上设置有光发射端和光接收器,所述调节座与支撑架安装的一端端面上设有安装槽,所述安装槽内设置有调节块,所述调节块上安装有与光发射端对应设置的透镜一,以及与光接收器对应设置的透镜二,所述调节块可在安装槽内活动调整用以保证调节块上的透镜一和透镜二分别与光发射端和光接收器对齐,所述透镜一与透镜二可在调节块块内轴向调整用以对焦。
作为优选,所述安装槽两侧的槽壁上开设有至少一个用于调节调节块的调节孔,所述调节孔贯穿所述槽壁。
作为优选,所述调节块包括母块和扣接在母块上的活动块,所述调节块整体能沿安装槽轴向移动,所述活动块能在母块内移动且其移动方向和安装槽轴向垂直并且与调节块整体移动方向位于同一水平面内。
作为优选,所述母块包括一体成型的两块挡臂和两根导轨,所述两块挡臂和两根导轨交错相接合围构成一个矩形框架;其中,所述导轨的上端面与挡臂的上端面平齐且导轨的厚度小于挡臂的厚度,使所述导轨与所述挡臂合围后形成一个开口腔;
所述活动块的两侧设置有沉肩,所述沉肩的厚度与挡臂和导轨之间的高度差相同,所述活动块与所述母块装配时,所述活动块沉入开口腔内,所述活动块两侧的沉肩分别扣接在两根导轨上。
作为优选,所述两个挡臂上沿导轨方向分别开设有至少一个推孔,所述推孔贯穿挡臂。
作为优选,所述调节座上设置有至少两个腰孔,所述调节块上设置有与所述腰孔对应设置的固定孔,所述腰孔上设置有紧固螺钉,当调节块调整完毕后,所述紧固螺钉穿过所述腰孔与所述固定孔螺纹连接将调节块固定。
作为优选,所述调节座上还设置有垫片,所述紧固螺钉固定调节块时,紧固螺钉挤压垫片使其顶靠在调节座上。
作为优选,所述支撑架内具有光路通道,所述支撑架的侧部还开设有至少一个窗口,所述窗口连通所述光路通道。
本发明还提供了一种激光分析仪,该激光分析仪包括:权利要求1-8中任意一项所述的可调节激光发射端。
与现有技术相比,本发明采用上述结构和方法具有以下优点:
本发明通过设置支撑架将调节座安装在检测室上,使得整个装置占地空间少;同时,调节座内设置有调节块,将透镜设置在调节块上,通过调节调节块即可完成光路调节,调光速度快,调节效率高。
附图说明
图1是现有技术中的激光分析仪发射端和检测室的安装示意图;
图2是本发明的激光分析仪结构图;
图3是可调节激光发射端的整体结构图;
图4是调节座的结构图;
图5是调节座的另一视角结构图;
图6是调节座的又一视角结构图;
图7是调节块的结构图;
图中,100、检测室;110、支架;120、安装固定面;200、激光发射端;210、支撑架;211、窗口;212、光路通道;220、调节座;221、紧固螺钉;222、垫片;223、调节孔;230、光接收器;240、光发射端;250、调节块;251、母块;2511、推孔;2512、挡臂;2513、导轨;2514、开口腔;252、活动块;2521、透镜二;2522、固定孔;2523、透镜一;2524、沉肩;2525、凸起;260、安装槽。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
图1是相关技术中的激光分析仪的结构示意图,相关技术中,激光分析仪的激光发射端200和检测室100分开间隔设置,激光发射端200和光接收器230通过支架110固定在分析仪仪表箱内,检测室100也通过支架110固定在分析仪仪表箱内。这样设置,使得检测室100和激光反射端的占地空间大,同时需要分别对激光发射端200和检测室100进行固定。在激光分析仪进行分析测量时,激光发射端200和检测室100之间需要进行对光来保证光路准直,同时需要进行对焦,分开设置检测室100和激光发射端200,在运输中的碰撞和在测量过程中产生的震动都不可避免的对光路的准直和焦距产生一定的影响,导致测量误差。
因此,本发明对激光发射端200进行改进,以解决相关技术中的技术问题,下面结合附图对本发明进行详细阐述。
如图2至图4所述,本实施例公开了一种可调节激光发射端200,包括:
支撑架210,所述支撑架210贴设固定在检测室100靠近光源一端的端面上;
调节座220,所述调节座220安装固定在支撑架210上,所述调节座220上设置有光发射端240和光接收器230,所述调节座220与支撑架210安装的一端端面上设有安装槽260,所述安装槽260内设置有调节块250,所述调节块250上安装有与光发射端240对应设置的透镜一2523,以及与光接收器230对应设置的透镜二2521,所述调节块250可在安装槽260内活动调整用以保证调节块250上的透镜一2523和透镜二2521分别与光发射端240和光接收器230对齐,所述透镜一2523与透镜二2521可在调节块250块内轴向调整用以对焦。
支撑架210的一端通过焊接或者螺钉固定等方式固定在检测室100的端部,支撑架210内设有光路通道212,光路通道212与检测室100的进光口和出光口对应,使得光发射端240射出的激光能够射入到检测室100内,同时,检测室100内反射回来的光线也能通过光路通道212被光接收器230所接收。
在本实施例中,光路通道212可以是一条,当光路通道212是一条时,该光路通道212包含住检测室100的进光口和出光口即可;光路通道212也可以是两条,当光路通道212是两条时,两条光路通道212分别与检测室100的进光口和出光口对齐即可。一般的,光路通道212设置成一条,一条光路结构简单,制造成本低,同时减小了支撑架210整体的重量,是本实施例的优选方案。
支撑架210的另一端上设置有安装固定面120,调节块250通过螺钉固定安装在支撑架210的安装固定面120上,螺杆固定方式拆装方便,稳固性好。其中,安装固定面120为平面,将调节块250安装固定在平面上稳定性好,同时也便于进行对光和固定。
安装槽260设置在调节块250与支撑架210安装固定的端面上,安装槽260的槽宽大于调节块250的宽度,以便于给调节块250留有空间进行调节。安装槽260的两侧槽壁上各自开设有至少一个调节孔223,调节孔223上均设置有调节固定螺钉(图中未显示),调节固定螺钉的螺栓部穿过调节孔223伸入到安装槽260内顶靠住调节块250,对调节块250进行调节时,控制安装槽260槽壁上的调节固定螺钉使调节块250位置变化。比如,控制调节块250向右移动时,转动安装槽260左侧的调节固定螺钉使其旋进与调节块250的所需移动量相同的位移量,并转动安装槽260右侧的调节固定螺钉退出相同的位移量即可,简单方便。
由上述阐述可知,通过安装槽260槽壁上的调节固定螺钉对调节块250的位置进行调整,调节块250只能沿调节固定螺钉的旋进旋出方向即垂直安装槽260轴向的方向上进行位置调整。众说周知,在二维坐标系调整坐标时,沿单一坐标轴方向进行调整,无法满足坐标调整的要求。本实施例为了使得调节块250内的透镜能够快速调整到位,对调节块250进行了改进。
具体的,如图5至图7所示,调节块250具有分体式设计的母块251和活动块252,透镜一2523和透镜二2521(下文中合称透镜)均设置在活动块252上。母块251由一体成型的两根导轨2513和两块挡臂2512构成,其中,两根导轨2513和两块挡臂2512交错相接合围构成一个矩形框架,母块251设置在安装槽260内时,导轨2513与安装槽260轴向平行设置,挡臂2512与安装槽260轴向垂直设置,导轨2513的厚度小于挡臂2512的厚度并且导轨2513和挡臂2512的上端面平齐,由于导轨2513和挡臂2512之间具有高度差,这样在母块251的下端面上形成了一个开口腔2514,以便于活动块252进行安装。
活动块252的两侧设置有沉肩2524,中间形成一块凸起2525,活动块252与母块251进行装配时,活动块252的沉肩2524对应的扣接在母块251的导轨2513上,活动块252中间的凸起2525部分则容纳在母块251中间的空间内,这样设置,导轨2513对活动块252形成了限位,活动块252仅能沿导轨2513方向相对母块251进行移动,同时,当母块251沿安装槽260方向进行调整移动时,活动块252由于导轨2513的限位则会跟随母块251做相适应的移动。
具体的,母块251的两根挡臂2512上均设置有至少一个沿导轨2513长度方向设置的推孔2511,推孔2511是贯穿挡臂2512的,通过在推孔2511内设置调节固定螺钉即可对母块251内的活动块252进行调整,调整原理与上述调节块250的调整原理相同。
在对透镜进行对光调整时,将调节块250整体的调整方向定义为X向,将活动块252单独调整方向定义为Y向,在调整透镜的位置进行对光时,先调整调节块250整体的位置,使透镜随调节块250整体到达x坐标,在单独调整调节块250内的活动块252,使其沿导轨2513进行移动即进行Y向的调整,将透镜移动到y坐标,这样即完成了透镜的对光,调整方便,调整准确性高。
透镜对光完成后,需要将透镜进行固定,本实施例中的透镜设置在活动块252上,因此只要将活动块252进行固定即可。具体的,在调节座220上设置有腰孔(图中未显示),在活动块252上设置有固定孔2522,腰孔上设置有紧固螺钉221,紧固螺钉221可在腰孔上移动调整位置来与固定孔2522对位,当透镜对光完成后,紧固螺钉221的螺栓部穿过腰孔螺接在固定孔2522上将活动块252进行固定。
进一步的,本实施例在调节架上还设置了垫片222,紧固螺钉221固定调节块250时,紧固螺钉221的螺母和调节架之间通过垫片222隔开,垫片222一方面增大了紧固螺钉221螺母与调节架之间的受力面积,另一方面解决了腰孔孔径大对紧固螺钉221螺母大小的限制。
激光分析仪在进行测量时,经常需要对激光进行检测和纠偏,本实施例在支撑架210的侧部设置了窗口211,窗口211连通支撑架210内光路通道212,通过窗口211可对激光进行检测,并利用检测数据对激光进行纠偏。
本发明还提供了一种激光分析仪,该激光分析仪包括检测室100和设置在检测室100上的上述实施例所述的可调节激光发射端240200。该激光分析仪占地空间小,激光光源和检测室100对光完成后,结构稳定性好,不容易因为震动影响光路。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种可调节激光发射端,位于激光分析仪的光源和检测室之间,其特征在于,包括:
支撑架,所述支撑架贴设固定在检测室靠近光源一端的端面上;
调节座,所述调节座安装固定在支撑架上,所述调节座上设置有光发射端和光接收器,所述调节座与支撑架安装的一端端面上设有安装槽,所述安装槽内设置有调节块,所述调节块上安装有与光发射端对应设置的透镜一,以及与光接收器对应设置的透镜二,所述调节块可在安装槽内活动调整用以保证调节块上的透镜一和透镜二分别与光发射端和光接收器对齐,所述透镜一与透镜二可在调节块块内轴向调整用以对焦。
2.根据权利要求1所述的可调节激光发射端,其特征在于,所述安装槽两侧的槽壁上开设有至少一个用于调节调节块位置的调节孔,所述调节孔贯穿所述槽壁。
3.根据权利要求1或2所述的可调节激光发射端,其特征在于,所述调节块包括母块和扣接在母块上的活动块,所述调节块整体能沿安装槽轴向移动,所述活动块能在母块内移动且其移动方向和安装槽轴向垂直并且与调节块整体移动方向位于同一水平面内。
4.根据权利要求3所述的可调节激光发射端,其特征在于,所述母块包括一体成型的两块挡臂和两根导轨,所述两块挡臂和两根导轨交错相接合围构成一个矩形框架;其中,所述导轨的上端面与挡臂的上端面平齐且导轨的厚度小于挡臂的厚度,使所述导轨与所述挡臂合围后形成一个开口腔;
所述活动块的两侧设置有沉肩,所述沉肩的厚度与挡臂和导轨之间的高度差相同,所述活动块与所述母块装配时,所述活动块沉入开口腔内,所述活动块两侧的沉肩分别扣接在两根导轨上。
5.根据权利要求4所述的可调节激光发射端,其特征在于,所述两个挡臂上沿导轨方向分别开设有至少一个推孔,所述推孔贯穿挡臂。
6.根据权利要求1所述的可调节激光发射端,其特征在于,所述调节座上设置有至少两个腰孔,所述调节块上设置有与所述腰孔对应设置的固定孔,所述腰孔上设置有紧固螺钉,当调节块调整完毕后,所述紧固螺钉穿过所述腰孔与所述固定孔螺纹连接将调节块固定。
7.根据权利要求6所述的可调节激光发射端,其特征在于,所述调节座上还设置有垫片,所述紧固螺钉固定调节块时,紧固螺钉挤压垫片使其顶靠在调节座上。
8.根据权利要求1所述的可调节激光发射端,其特征在于,所述支撑架内具有光路通道,所述支撑架的侧部还开设有至少一个窗口,所述窗口连通所述光路通道。
9.一种激光分析仪,其特征在于,包括:权利要求1-8中任意一项所述的可调节激光发射端。
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