CN107561020A - 旋转式新型光谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转式微型光谱仪，其包括光谱仪模块，用于采样待测样品的光谱；上位机，其输入端与光谱仪模块的输出端相连接；电机控制器，其输入端与上位机的第一输出端相连接；电机，其控制端与电机控制器的输出端相连接；主动轮，其的一端与电机的输出端相连接，另一端与盛有待测样品的可旋转样品池相连接；当光谱仪模块工作时，上位机控制电机控制器工作，电机控制器控制电机输出动力至主动轮，从而主动轮带动可旋转样品池转动。采用该种结构的光谱仪，可以通过主动轮控制可旋转样品池的旋转，从而光谱仪模块可以对待测样品进行自动采样，且由于可以控制可旋转样品池均匀地旋转，因此可以简单地实现对待测样品的均匀采样，结构简单，应用范围广泛。

Description

旋转式新型光谱仪

技术领域

本发明涉及机械领域，具体是指一种光谱仪。

背景技术

随着技术的发展，光谱仪的应用范围越来越广泛，因此对于光谱仪的自动化要求越来越高。传统的光谱仪为了能够对样品进行均匀的采样，一般是通过人工方式来进行控制，例如通过用户来设定采样的位置，但是该种方式下，由于引入人工操作，极大地增加了过程的不可控性，从而使得最后的采样结果并不准确。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种可以对待检测样品均匀采样的光谱仪。

为了实现上述目的，本发明的光谱仪具有如下构成：

一种光谱仪，所述光谱仪包括：

光谱仪模块，所述光谱仪模块采样待测样品的光谱；

上位机，所述上位机的输入端与所述光谱仪模块的输出端相连接；

电机控制器，所述电机控制器的输入端与所述上位机的第一输出端相连接；

电机，所述电机的控制端与所述电机控制器的输出端相连接；

主动轮，所述主动轮的一端与所述电机的输出端相连接，另一端与盛有所述待测样品的可旋转样品池相连接；

当所述光谱仪模块工作时，所述上位机控制所述电机控制器工作，所述电机控制器控制所述电机输出动力至所述主动轮，从而所述主动轮带动所述可旋转样品池转动。

在其中一个实施例中，还包括：

可调电机支架，所述电机以及所述主动轮设置于所述可调电机支架上；

当所述可调电机支架的位置调整时，所述电机以及所述主动轮的位置相应调整。

在其中一个实施例中，还包括：

舵机控制器，所述舵机控制器的输入端与所述上位机的第二输出端相连接；

舵机，所述舵机的控制端与所述舵机控制器的输出端相连接；

标定装置，所述标定装置与所述舵机的输出端相连接；

所述舵机控制器控制所述舵机输出动力至所述标定装置。

在其中一个实施例中，所述标定装置为标定白板。

在其中一个实施例中，所述光谱仪模块包括：

壳体，所述壳体上开设有通光口和探测口；

标准光源，所述标准光源设置于所述壳体内，且通过所述通光口向所述待测样品照射；

光谱探测器，所述光谱探测器通过所述探测口探测所述待测样品所反射的光谱。

在其中一个实施例中，所述标准光源是所述光谱探测器测量范围内满足测量需要的发光元素的标准灯源。

在其中一个实施例中，所述光谱探测器为CCD探测器。

在其中一个实施例中，还包括一样品池基座，所述可旋转样品池可旋转地设置于所述样品池基座上。

在其中一个实施例中，所述电机为直流电机。

在其中一个实施例中，所述上位机为电脑或平板电脑。

采用了该发明中的光谱仪，与现有技术相比，具有以下的有益的技术效果：

通过上位机可以控制电机控制器的启动和停止，从而可以控制电机的工作和停止，进而可以通过主动轮控制可旋转样品池的旋转，从而光谱仪模块可以对待测样品进行自动采样，且由于可以通过设置，从而使得可旋转样品池均匀地旋转，因此可以简单地实现对待测样品的均匀采样，结构简单，应用范围广泛。

附图说明

图1为一实施例中光谱仪的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

在详细说明根据本发明的实施例前，应该注意到的是，所述的实施例主要在于与光谱仪相关的系统组件的组合。因此，所属系统组件已经在附图中通过常规符号在适当的位置表示出来了，并且只示出了与理解本发明的实施例有关的细节，以免因对于得益于本发明的本领域普通技术人员而言显而易见的那些细节模糊了本发明的公开内容。

在本文中，诸如左和右，上和下，前和后，第一和第二之类的关系术语仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

请参阅图1所示，图1为一实施例中的光谱仪的结构示意图，在该实施例中，所述光谱仪可以包括光谱仪模块、上位机101、电机控制器102、电机103以及主动轮104，其中，所述上位机101的输入端与所述光谱仪模块的输出端相连接，所述电机控制器102的输入端与所述上位机101的第一输出端相连接，所述电机103的控制端与所述电机控制器102的输出端相连接，所述主动轮104的一端与所述电机103的输出端相连接，另一端与盛有所述待测样品的可旋转样品池105相连接。

当所述光谱仪模块工作时，即当所述光谱仪采样待测样品的光谱时，所述上位机101控制所述电机控制器102工作，所述电机控制器102控制所述电机103输出动力至所述主动轮104，从而所述主动轮104带动所述可旋转样品池105转动。

具体地，可以参阅图1所示，当所述光谱仪模块开始工作时，即所述光谱仪模块向上位机101发送所采集的光谱时，上位机101则向电机控制器102发送控制信号，电机控制器102接收到该控制信号后，则控制电机103开始工作，电机103则可以输出动力至主动轮104，由于主动轮104与可旋转样品池105相连接，所以可旋转样品池105可以在主动轮104的带动下转动，从而光谱仪模块可以均匀采集待测样品的光谱信息。

采用了该发明中的光谱仪，与现有技术相比，具有以下的有益的技术效果：

通过上位机101可以控制电机控制器102的启动和停止，从而可以控制电机103的工作和停止，进而可以通过主动轮104控制可旋转样品池105的旋转，从而光谱仪模块可以对待测样品进行自动采样，且由于可以通过设置，从而使得可旋转样品池105均匀地旋转，因此可以简单地实现对待测样品的均匀采样，结构简单，应用范围广泛。

在其中一个实施例中，请继续参阅图1所示，光谱仪还可以包括可调电机支架112，所述电机103以及所述主动轮104设置于所述可调电机支架112上；当所述可调电机支架112的位置调整时，所述电机103以及所述主动轮104的位置相应调整。

例如当主动轮104与可旋转样品池105的连接位置需要改变时，或者更换可旋转样品池105时，可以通过可调电机支架112进行调整，从而可以实现待测样品的快速更换，或者实现主动轮104与可旋转样品池105的连接。

上述实施例中，所述电机103可以为直流电机103，所述上位机101可以为电脑或平板电脑。

在其中一个实施例中，请继续参阅图1所示，该光谱仪还可以包括一样品池基座106，所述可旋转样品池105可旋转地设置于所述样品池基座106上。

在实际应用中，在采集光谱的同时，直流电机103带动主动轮104旋转，可旋转样品池105可以设计成可旋转的，主动轮104推动可旋转样品池105在样品池基座106上旋转。上位机101根据系统的软件可以下发电机103控制命令，控制电机103的启动和停止，用于与光谱仪模块的采集进行同步，保证光谱采集过程的重复性。另外直流电机103通过可调电机支架112可以实现主动轮104位置的调节，当光谱仪模块测量完成一个样品时，主动轮104会一直转动，目的是对待测样品采样均匀，采样完成后，待测样品主动轮104自动退出，可旋转样品池105可以方便取出。

在其中一个实施例中，请继续参阅图1所示，光谱仪还可以包括舵机控制器107、舵机108以及标定装置。所述舵机控制器107的输入端与所述上位机101的第二输出端相连接，所述舵机108的控制端与所述舵机控制器107的输出端相连接，所述标定装置与所述舵机108的输出端相连接。所述舵机控制器107控制所述舵机108输出动力至所述标定装置。

一般在光谱仪使用前，均需要进行校正，传统技术中一般是通过人工进行校正的，智能化不够，而本发明中，上位机101控制的舵机控制器107用来控制舵机108的转动，舵机108能够带动自动标定采样装置的转动。自动标定采样装置通过舵机108可以自动将各种标准物质切换到光谱的照明光路上，可以自动标定光谱仪，保证光谱测量的准确。

本发明的光谱仪，解决光谱采集的不够智能化问题，固体测量不均和工业设计上的笨重和复杂，以此来提升光谱仪的采集效率和降低成本。

在其中一个实施例中，所述标定装置可以为标定白板。

在其中一个实施例中，所述光谱仪模块包括壳体、标准光源110和光谱探测器111，所述壳体上开设有通光口和探测口，所述标准光源110设置于所述壳体内，且通过所述通光口向所述待测样品照射，所述光谱探测器111通过所述探测口探测所述待测样品所反射的光谱。

当光谱仪标定完成后，光谱仪的光源照射到可旋转样品池105中的待测样品上，光谱探测器111检测到返回的光信号计算出待测样品的光谱，再上传到删我给鸡进行存储或建模。

在其中一个实施例中，所述标准光源110是所述光谱探测器111测量范围内满足测量需要的发光元素的标准灯源，例如，标准光源110可以为卤钨灯光源或卤素灯光源。

在其中一个实施例中，所述光谱探测器111可以为CCD探测器。

本发明的光谱仪的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本发明仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。上述实施例为本专利较佳的实施例，并非用来限制本发明的实施范围，本领域的技术人员在未脱离本发明原理的前提下，所作的改进、变化、组合、替代等，均属于本发明权利要求所要求保护的范围之内。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种光谱仪，其特征在于，所述光谱仪包括：

光谱仪模块，所述光谱仪模块采样待测样品的光谱；

上位机，所述上位机的输入端与所述光谱仪模块的输出端相连接；

电机控制器，所述电机控制器的输入端与所述上位机的第一输出端相连接；

电机，所述电机的控制端与所述电机控制器的输出端相连接；

主动轮，所述主动轮的一端与所述电机的输出端相连接，另一端与盛有所述待测样品的可旋转样品池相连接；

当所述光谱仪模块工作时，所述上位机控制所述电机控制器工作，所述电机控制器控制所述电机输出动力至所述主动轮，从而所述主动轮带动所述可旋转样品池转动。

2.根据权利要求1所述的光谱仪，其特征在于，还包括：

可调电机支架，所述电机以及所述主动轮设置于所述可调电机支架上；

当所述可调电机支架的位置调整时，所述电机以及所述主动轮的位置相应调整。

3.根据权利要求1或2所述的光谱仪，其特征在于，还包括：

舵机控制器，所述舵机控制器的输入端与所述上位机的第二输出端相连接；

舵机，所述舵机的控制端与所述舵机控制器的输出端相连接；

标定装置，所述标定装置与所述舵机的输出端相连接；

所述舵机控制器控制所述舵机输出动力至所述标定装置。

4.根据权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，所述标定装置为标定白板。

5.根据权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，所述光谱仪模块包括：

壳体，所述壳体上开设有通光口和探测口；

标准光源，所述标准光源设置于所述壳体内，且通过所述通光口向所述待测样品照射；

光谱探测器，所述光谱探测器通过所述探测口探测所述待测样品所反射的光谱。

6.根据权利要求5所述的光谱仪，其特征在于，所述标准光源是所述光谱探测器测量范围内满足测量需要的发光元素的标准灯源。

7.根据权利要求5所述的光谱仪，其特征在于，所述光谱探测器为CCD探测器。

8.根据权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，还包括一样品池基座，所述可旋转样品池可旋转地设置于所述样品池基座上。

9.根据权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，所述电机为直流电机。

10.根据权利要求3所述的光谱仪，其特征在于，所述上位机为电脑或平板电脑。