CN108801918A - 一种便携式拉曼光谱仪的整机结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式拉曼光谱仪的整机结构，包括接口板装置、电池装置、散热装置、电源管理板装置、激光器装置、光谱检测装置、一体式显示屏装置、激光传输装置、光纤探头装置、光谱仪装置和减震装置，接口板装置给电池装置、散热装置和电源管理板装置分配电源；激光器装置发射出的激光通过激光传输装置到达光纤探头装置，再照射到被测物质上；被测物质被激光激发后产生的拉曼信号被光纤探头装置收集并传至光谱仪装置中；拉曼信号经分光处理后传输至光谱检测装置，形成拉曼光谱；再通过一体式显示屏装置直观的显示给用户。该结构的拉曼光谱仪整机尺寸小、防护性能好且结构稳定，可有效防水、防尘和防震，提高拉曼光谱仪的稳定性。

Description

一种便携式拉曼光谱仪的整机结构

技术领域

本发明涉及拉曼光谱仪技术领域，尤其涉及一种便携式拉曼光谱仪的整机结构。

背景技术

便携式拉曼光谱仪是用来分析物质组分﹑结构等的一种有效光谱分析手段，其原理是入射激光会引起检测物质分子(或晶格)产生振动而损失(或获得)部分能量，致使散射光频率发生变化，对散射光的分析即拉曼光谱分析，从而可以探知分子的组分、结构及相对含量等，拉曼光谱已成为现代材料结构分析的基本技术手段。

但现有技术中的拉曼光谱仪整机尺寸较大，结构设计往往不能同时满足防水、防尘和防震的需求，在一定程度上影响了拉曼光谱仪的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式拉曼光谱仪的整机结构，该结构的拉曼光谱仪整机尺寸小、防护性能好且结构稳定，可有效防水、防尘和防震，能够在减小仪器尺寸的同时提高拉曼光谱仪的稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种便携式拉曼光谱仪的整机结构，该结构包括接口板装置、电池装置、散热装置、电源管理板装置、激光器装置、光谱检测装置、一体式显示屏装置、激光传输装置、光纤探头装置、光谱仪装置和减震装置，其中：

所述接口板装置依照指定的方式给所述电池装置、散热装置和电源管理板装置分配电源；

所述电源管理板装置依照程序设定分别给所述激光器装置、光谱检测装置和一体式显示屏装置提供电源；

所述激光器装置在获取到所述电源管理板装置提供的工作电源后开始正常工作，发射出的激光通过所述激光传输装置到达所述光纤探头装置，再照射到被测物质上；

所述被测物质被激光激发后产生的拉曼信号被所述光纤探头装置收集并传至所述光谱仪装置中；

所述光谱仪装置将传输来的拉曼信号分光处理后传输至所述光谱检测装置，形成拉曼光谱；

所形成的拉曼光谱最终通过所述一体式显示屏装置直观的显示给用户，以进行后继操作；

所述激光器装置、激光传输装置、光谱仪装置、光纤探头装置、电源管理板装置、一体式显示屏装置、光谱检测装置、接口板装置、电池装置和散热装置均固定在所述减震装置上。

所述接口板装置具体包括接口板、4个o型防水垫圈、2个防松动螺紧固螺栓，通过所述4个o型防水垫圈、2个防松动螺紧固螺栓来实现USB数据传输和供电接口的防水和防震。

所述电池装置具体包括2个半圆形防松动固定件、一形减震底垫和1个凸形紧固件，通过所述2个半圆形防松动固定件和1个凸形紧固件实现对电池的紧固，通过所述一形减震底垫实现对电池的保护。

所述散热装置具体包括4个竖直的支撑件、散热风扇和4个o型防震垫圈，通过所述4个竖直的支撑件、4个o型防震垫圈实现对所述散热风扇的固定；

该散热装置紧邻设置于一体式显示屏装置、激光器装置和电源管理板装置，实现对三个器件的散热。

所述电源管理板装置具体包括一形金属盖板和一形绝缘底板，通过所述一形金属盖板和一形绝缘底板来减小电源管理板本身产生的电磁信号对拉曼信号的影响。

所述激光器装置具体包括激光器、长方形的一体式底板、一型盖板和四个防松动紧固螺栓，通过所述长方形的一体式底板、一型盖板和四个防松动紧固螺栓实现所述激光器在横向、纵向和径向的固定。

所述光谱检测装置具体包括探测器元件、散热风扇、4个L型固定件和4个防松螺栓，通过所述4个L型固定件和4个防松螺栓实现对所述探测器元件的固定，通过所述散热风扇实现对所述探测器元件的恒温控制。

所述一体式显示屏装置具体包括显示屏、4个L型固定件、4个防震垫片、凹形固定件和一体式散热底座，通过所述4个L型固定件和凹形固定件来实现对所述显示屏的固定，通过所述4个防震垫片为所述显示屏提供防震保护。

所述激光传输装置具体包括光纤主芯、光纤主芯保护线、光纤套和凹形环状固定件，所述光纤主芯保护线紧密缠绕所述光纤主芯，使所述光纤主芯在很小的曲率半径下不受损坏。

所述光纤探头装置具体包括一形底板、一形盖板和门形固定件，通过所述一形底板、一形盖板和门形固定件实现对光纤探头的固定；

所述光谱仪装置具体包括4个L型光谱仪固定件、圆形散热风扇、光谱仪、方形中空风扇固定件、检测器驱动电路板、4个防松动螺栓和4个防震垫圈，通过所述方形中空风扇固定件、检测器驱动电路板、4个防松动螺栓实现对所述光谱仪和圆形散热风扇的固定，同时通过所述4个L型光谱仪固定件对所述光谱仪进一步固定，通过所述4个防震垫圈为所述光谱仪提供防震保护。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述结构的拉曼光谱仪整机尺寸小、防护性能好且结构稳定，可有效防水、防尘和防震，能够在减小仪器尺寸的同时提高拉曼光谱仪的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的便携式拉曼光谱仪的整机结构示意图；

图2为本发明实施例所提供接口板装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供电池装置的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供散热装置的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供电源管理板装置的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供激光器装置的结构示意图；

图7为本发明实施例所提供光谱检测装置的结构示意图；

图8为本发明实施例所提供一体式显示屏装置的结构示意图；

图9为本发明实施例所提供激光传输装置的整体结构示意图；

图10为本发明实施例所提供光纤的结构示意图；

图11为本发明实施例所提供光纤探头装置的结构示意图；

图12为本发明实施例所提供光谱仪装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例提供的便携式拉曼光谱仪的整机结构示意图，该整机结构主要包括接口板装置1、电池装置2、散热装置3、电源管理板装置4、激光器装置5、光谱检测装置6、一体式显示屏装置7、激光传输装置8、光纤探头装置9、光谱仪装置10和减震装置11，其中各部分的连接及工作关系为：

所述接口板装置1依照指定的方式给所述电池装置2、散热装置3和电源管理板装置4分配电源；

所述电源管理板装置4依照程序设定分别给所述激光器装置5、光谱检测装置6和一体式显示屏装置7提供电源；

所述激光器装置5在获取到所述电源管理板装置4提供的工作电源后开始正常工作，发射出的激光通过所述激光传输装置8到达所述光纤探头装置9，再照射到被测物质上；

所述被测物质被激光激发后产生的拉曼信号被所述光纤探头装置9收集并传至所述光谱仪装置10中；

所述光谱仪装置10将传输来的拉曼信号分光处理后传输至所述光谱检测装置6，形成拉曼光谱；

所形成的拉曼光谱最终通过所述一体式显示屏装置7直观的显示给用户，以进行后继操作；

进一步的，上述激光器装置5、激光传输装置8、光谱仪装置10、光纤探头装置9、电源管理板装置4、一体式显示屏装置7、光谱检测装置6、接口板装置1、电池装置2和散热装置3均固定在所述减震装置11上。

具体实现中，如图2所示为本发明实施例所提供接口板装置的结构示意图，该接口板装置1具体包括接口板、4个o型防水垫圈、2个防松动螺紧固螺栓，通过所述4个o型防水垫圈、2个防松动螺紧固螺栓来实现USB数据传输和供电接口的防水和防震，从而提高了仪器的防护性和稳定性。

如图3所示为本发明实施例所提供电池装置的结构示意图，所述电池装置2具体包括2个半圆形防松动固定件、一形减震底垫和1个凸形紧固件，通过所述2个半圆形防松动固定件和1个凸形紧固件实现对电池的紧固，通过所述一形减震底垫实现对电池的保护。

如图4所示为本发明实施例所提供散热装置的结构示意图，该散热装置3具体包括4个竖直的支撑件、散热风扇和4个o型防震垫圈，通过所述4个竖直的支撑件、4个o型防震垫圈实现对所述散热风扇的固定；该散热装置3紧邻设置于一体式显示屏装置7、激光器装置5和电源管理板装置4，实现对三个器件的散热。从而大幅减小了散热装置的尺寸。

如图5所示为本发明实施例所提供电源管理板装置的结构示意图，该电源管理板装置4具体包括一形金属盖板和一形绝缘底板，通过所述一形金属盖板和一形绝缘底板来减小电源管理板本身产生的电磁信号对拉曼信号的影响，从而提高拉曼信号传输的稳定性。

如图6所示为本发明实施例所提供激光器装置的结构示意图，该激光器装置5具体包括激光器、长方形的一体式底板、一型盖板和四个防松动紧固螺栓，通过所述长方形的一体式底板、一型盖板和四个防松动紧固螺栓实现所述激光器在横向、纵向和径向的固定。该设计节省了原有激光器散热底板装置的空间，实现了在减小了激光发生装置厚度的同时增大了激光器散热面积，从而提高了激光器的稳定性。

如图7所示为本发明实施例所提供光谱检测装置的结构示意图，该光谱检测装置6具体包括探测器元件、散热风扇、4个L型固定件和4个防松螺栓，通过所述4个L型固定件和4个防松螺栓实现对所述探测器元件的固定，通过所述散热风扇实现对所述探测器元件的恒温控制。

如图8所示为本发明实施例所提供一体式显示屏装置的结构示意图，该一体式显示屏装置7具体包括显示屏、4个L型固定件、4个防震垫片、凹形固定件和一体式散热底座，通过所述4个L型固定件和凹形固定件来实现对所述显示屏的固定，通过所述4个防震垫片为所述显示屏提供防震保护。通过上述凹形固定件独特的异形金属结构设计，提高显示屏散热面积的同时，还为激光传输装置和光纤探头装置留出了放置空间，通过上述独特设计可以提高仪器整体的稳定性并减小仪器体积。

如图9所示为本发明实施例所提供激光传输装置的整体结构示意图，该激光传输装置8具体包括光纤主芯、光纤主芯保护线、光纤套和凹形环状固定件，如图10所示为本发明实施例所提供光纤的结构示意图，参考图10：光纤主芯保护线紧密缠绕所述光纤主芯，使所述光纤主芯在很小的曲率半径下不受损坏。从而使得仪器有更大的工作范围。通过上述凹形环状固定件的独特设计，可使得光纤的工作距离变大，从而让光纤探头装置工作方式更加灵活。

如图11所示为本发明实施例所提供光纤探头装置的结构示意图，该光纤探头装置9具体包括一形底板、一形盖板和门形固定件，通过所述一形底板、一形盖板和门形固定件实现对光纤探头的固定；

如图12所示为本发明实施例所提供光谱仪装置的结构示意图，该光谱仪装置10具体包括4个L型光谱仪固定件、圆形散热风扇、光谱仪、方形中空风扇固定件、检测器驱动电路板、4个防松动螺栓和4个防震垫圈，通过所述方形中空风扇固定件、检测器驱动电路板、4个防松动螺栓实现对所述光谱仪和圆形散热风扇的固定，同时通过所述4个L型光谱仪固定件对所述光谱仪进一步固定，通过所述4个防震垫圈为所述光谱仪提供防震保护。

值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

综上所述，本发明实施例所述便携式拉曼光谱仪的整机结构具有如下优点：

①通过对一体式显示屏装置和光纤探头装置相对位置的独特设计大幅减小了便携式拉曼光谱仪的整体尺寸。

②通过独特的减震、防水和防尘设计，大幅提高了仪器的防护性能。

③通过对独特的一体式的底板设计，大幅提高了仪器的稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，该结构包括接口板装置、电池装置、散热装置、电源管理板装置、激光器装置、光谱检测装置、一体式显示屏装置、激光传输装置、光纤探头装置、光谱仪装置和减震装置，其中：

所述接口板装置依照指定的方式给所述电池装置、散热装置和电源管理板装置分配电源；

所述电源管理板装置依照程序设定分别给所述激光器装置、光谱检测装置和一体式显示屏装置提供电源；

所述激光器装置在获取到所述电源管理板装置提供的工作电源后开始正常工作，发射出的激光通过所述激光传输装置到达所述光纤探头装置，再照射到被测物质上；

所述被测物质被激光激发后产生的拉曼信号被所述光纤探头装置收集并传至所述光谱仪装置中；

所述光谱仪装置将传输来的拉曼信号分光处理后传输至所述光谱检测装置，形成拉曼光谱；

所形成的拉曼光谱最终通过所述一体式显示屏装置直观的显示给用户，以进行后继操作；

所述激光器装置、激光传输装置、光谱仪装置、光纤探头装置、电源管理板装置、一体式显示屏装置、光谱检测装置、接口板装置、电池装置和散热装置均固定在所述减震装置上。

2.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述接口板装置具体包括接口板、4个o型防水垫圈、2个防松动螺紧固螺栓，通过所述4个o型防水垫圈、2个防松动螺紧固螺栓来实现USB数据传输和供电接口的防水和防震。

3.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述电池装置具体包括2个半圆形防松动固定件、一形减震底垫和1个凸形紧固件，通过所述2个半圆形防松动固定件和1个凸形紧固件实现对电池的紧固，通过所述一形减震底垫实现对电池的保护。

4.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述散热装置具体包括4个竖直的支撑件、散热风扇和4个o型防震垫圈，通过所述4个竖直的支撑件、4个o型防震垫圈实现对所述散热风扇的固定；

该散热装置紧邻设置于一体式显示屏装置、激光器装置和电源管理板装置，实现对三个器件的散热。

5.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述电源管理板装置具体包括一形金属盖板和一形绝缘底板，通过所述一形金属盖板和一形绝缘底板来减小电源管理板本身产生的电磁信号对拉曼信号的影响。

6.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述激光器装置具体包括激光器、长方形的一体式底板、一型盖板和四个防松动紧固螺栓，通过所述长方形的一体式底板、一型盖板和四个防松动紧固螺栓实现所述激光器在横向、纵向和径向的固定。

7.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述光谱检测装置具体包括探测器元件、散热风扇、4个L型固定件和4个防松螺栓，通过所述4个L型固定件和4个防松螺栓实现对所述探测器元件的固定，通过所述散热风扇实现对所述探测器元件的恒温控制。

8.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述一体式显示屏装置具体包括显示屏、4个L型固定件、4个防震垫片、凹形固定件和一体式散热底座，通过所述4个L型固定件和凹形固定件来实现对所述显示屏的固定，通过所述4个防震垫片为所述显示屏提供防震保护。

9.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述激光传输装置具体包括光纤主芯、光纤主芯保护线、光纤套和凹形环状固定件，所述光纤主芯保护线紧密缠绕所述光纤主芯，使所述光纤主芯在很小的曲率半径下不受损坏。

10.根据权利要求1所述便携式拉曼光谱仪的整机结构，其特征在于，

所述光纤探头装置具体包括一形底板、一形盖板和门形固定件，通过所述一形底板、一形盖板和门形固定件实现对光纤探头的固定；

所述光谱仪装置具体包括4个L型光谱仪固定件、圆形散热风扇、光谱仪、方形中空风扇固定件、检测器驱动电路板、4个防松动螺栓和4个防震垫圈，通过所述方形中空风扇固定件、检测器驱动电路板、4个防松动螺栓实现对所述光谱仪和圆形散热风扇的固定，同时通过所述4个L型光谱仪固定件对所述光谱仪进一步固定，通过所述4个防震垫圈为所述光谱仪提供防震保护。