CN109187402A - 一种分光光度计光栅驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种分光光度计光栅驱动系统，它包括光栅组件、波长电机组件、分光光度计控制模块、位置传感器和限位柱，波长电机组件中的波长齿轮与光栅组件中的齿轮片相互啮合，位置传感器位于光栅组件中的紫外光栅一侧，限位柱位于齿轮片一侧，分光光度计控制模块分别与位置传感器以及波长电机组件中的波长电机电连接；分光光度计控制模块以256细分的模式驱动波长电机转动，波长齿轮带动齿轮片转动，其齿轮减速比为10：1，齿轮片带动紫外光栅转动。本发明利用电子细分驱动和齿轮片减速相组合实现高精度细分达到光栅精确定位。

Description

一种分光光度计光栅驱动系统
技术领域
本发明涉及一种分光光度计光栅驱动系统。
背景技术
目前业内主要有两种方法来实现光栅驱动，第一种方法是采用减速电机驱动扇形齿片，此方法精度和重复性均比较差，只适用于波长精度很低的仪器；第二种方法是采用混合型电机驱动高精度丝杆来带动正弦臂可以获得较高的精度，但是高精度丝杆的加工难度大，成本较高，而且会产生比较大的噪声，生产过程中调试难度也较高。
发明内容
为解决扇形齿片的简单结构对光栅的高精度控制问题，本发明提供一种分光光度计光栅驱动系统，利用电子细分驱动和齿轮片减速相组合实现高精度细分达到光栅精确定位。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种分光光度计光栅驱动系统，它包括光栅组件、波长电机组件、分光光度计控制模块、位置传感器和限位柱，波长电机组件中的波长齿轮与光栅组件中的齿轮片相互啮合，位置传感器位于光栅组件中的紫外光栅一侧，限位柱位于齿轮片一侧，分光光度计控制模块分别与位置传感器以及波长电机组件中的波长电机电连接；分光光度计控制模块以256细分的模式驱动波长电机转动，波长齿轮带动齿轮片转动，其齿轮减速比为10：1，齿轮片带动紫外光栅转动。
进一步地，光栅组件包括光栅座支架、光栅座、紫外光栅、光栅罩、齿轮片和转轴组件，光栅座支架与光栅座螺接，光栅座上固定有紫外光栅，紫外光栅上固定有光栅罩，光栅座的底端与转轴组件螺接，转轴组件的转轴与齿轮片的一端活动连接，齿轮片上螺接有齿轮片定位件，转轴组件的转轴上套设有复位扭簧。
进一步地，波长电机组件包括波长电机、波长电机安装板和波长齿轮，波长电机安装在波长电机安装板上，波长电机轴上安装有波长齿轮。
进一步地，分光光度计控制模块开机时，先控制齿轮片从限位柱处顺时针转动并检测位置传感器信号，再控制齿轮片逆时针转动至700nm处查找光度计紫外光源的特征峰。
进一步地，分光光度计控制模块接受控制指令，根据设定的波长值对应的转动角度，通过计算转换成所述波长电机的步数，来驱动波长电机按顺时针或逆时针转动。
有益效果：
1.本发明利用电子电路细分驱动高精度混合型波长电机，波长电机带动高减速比的齿轮片进一步细分，达到对光栅转角位置的高精确和高重复性定位。
2.本发明结构简单，可以达到高精度丝杆的控制精度并且速度较丝杆提高50％；成本可降低30％；降低了调试难度，节约生产工时20％；大幅降低运行时的噪声。
附图说明
图1是本发明的分光光度计光栅驱动系统的示意图；
图2是本发明的分光光度计光栅驱动示意图；
图3是本发明的光栅组件结构示意图；
图4是本发明的波长电机组件结构示意图；
图5是本发明的分光光度计各部件位置示意图；
图中：101-光栅座支架、102-光栅座、103-紫外光栅、104-光栅罩、105-齿轮片、106-转轴组件、107-齿轮片定位件、108-复位扭簧、109-十字槽沉头螺钉、1010-I型六角螺母、1011-第一标准型弹簧垫圈、1012-第一A级平垫圈、1013-第一十字槽盘头螺钉、201-波长电机、202-波长电机安装板、203-波长齿轮、204-第二十字槽盘头螺钉、205-第二标准型弹簧垫圈、206-第二A级平垫圈、4-位置传感器、5-限位柱、6-电源、7-灯室、8-风扇、9-样品室、10-手动比色皿架、11-接收器、12-单色器。
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。
本发明提出了一种分光光度计光栅驱动系统，如图1-2所示，它包括光栅组件、波长电机组件、分光光度计控制模块、位置传感器4和限位柱5，波长电机组件中的波长齿轮203与光栅组件中的齿轮片105相互啮合，位置传感器4位于光栅组件中的紫外光栅103一侧，限位柱5位于齿轮片105一侧，分光光度计控制模块分别与位置传感器4以及波长电机组件中的波长电机201电连接。在本发明中，分光光度计控制模块和位置传感器4均为市面上常见的模块。
如图3所示，光栅组件包括光栅座支架101、光栅座102、紫外光栅103、光栅罩104、齿轮片105和转轴组件106，光栅座支架101与光栅座102通过十字槽沉头螺钉109、I型六角螺母1010、第一标准型弹簧垫圈1011和第一A级平垫圈1012连接，光栅座102上通过704胶粘结有紫外光栅103，紫外光栅103上通过705胶固定有光栅罩104，光栅座102的底端与转轴组件106通过第一十字槽盘头螺钉1013、第一标准型弹簧垫圈1011和第一A级平垫圈1012连接，转轴组件106的转轴与齿轮片105的一端活动连接，并且齿轮片105的一端通过第一十字槽盘头螺钉1013、第一标准型弹簧垫圈1011和第一A级平垫圈1012与转轴组件106连接，齿轮片105上通过第一十字槽盘头螺钉1013、第一标准型弹簧垫圈1011和第一A级平垫圈1012连接有齿轮片定位件107，转轴组件106的转轴上套设有复位扭簧108。
如图4所示，波长电机组件包括波长电机201、波长电机安装板202和波长齿轮203，波长电机201通过第二十字槽盘头螺钉204、第二标准型弹簧垫圈205和第二A级平垫圈206安装在波长电机安装板202上，波长电机201轴上通过第二十字槽盘头螺钉204安装有波长齿轮203。
本发明的功能描述如下：
分光光度计控制模块以256细分的模式驱动波长电机201转动，波长齿轮203带动齿轮片105转动(减速比为10：1)，齿轮片105带动紫外光栅103转动。
初始定位：分光光度计控制模块开机时，先控制齿轮片105从限位柱5处顺时针转动并检测位置传感器4信号，再控制齿轮片105逆时针转动至700nm处开始查找光度计紫外光源的特征峰，找到特征峰即完成光学精确定位。
改变波长：分光光度计控制模块接受控制指令，根据设定的波长值对应的转动角度，通过计算转换成波长电机201的步数，来驱动波长电机201按顺时针或逆时针转动，完成波长改变。
如图5所示，分光光度计包括电源6、灯室7、风扇8、样品室9、手动比色皿架10、接收器11、单色器12和光栅驱动系统(包括紫外光栅103和波长电机201)。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种分光光度计光栅驱动系统，它包括光栅组件、波长电机组件、分光光度计控制模块、位置传感器(4)和限位柱(5)，其特征在于：所述波长电机组件中的波长齿轮(203)与所述光栅组件中的齿轮片(105)相互啮合，所述位置传感器(4)位于所述光栅组件中的紫外光栅(103)一侧，所述限位柱(5)位于所述齿轮片(105)一侧，所述分光光度计控制模块分别与所述位置传感器(4)以及所述波长电机组件中的波长电机(201)电连接；所述分光光度计控制模块以256细分的模式驱动所述波长电机(201)转动，所述波长齿轮(203)带动所述齿轮片(105)转动，其齿轮减速比为10：1，所述齿轮片(105)带动所述紫外光栅(103)转动。
2.根据权利要求1所述的分光光度计光栅驱动系统，其特征在于：所述光栅组件包括光栅座支架(101)、光栅座(102)、紫外光栅(103)、光栅罩(104)、齿轮片(105)和转轴组件(106)，所述光栅座支架(101)与所述光栅座(102)螺接，所述光栅座(102)上固定有所述紫外光栅(103)，所述紫外光栅(103)上固定有所述光栅罩(104)，所述光栅座(102)的底端与所述转轴组件(106)螺接，所述转轴组件(106)的转轴与所述齿轮片(105)的一端活动连接，所述齿轮片(105)上螺接有齿轮片定位件(107)，所述转轴组件(106)的转轴上套设有复位扭簧(108)。
3.根据权利要求1所述的分光光度计光栅驱动系统，其特征在于：所述波长电机组件包括波长电机(201)、波长电机安装板(202)和波长齿轮(203)，所述波长电机(201)安装在所述波长电机安装板(202)上，所述波长电机(201)轴上安装有所述波长齿轮(203)。
4.根据权利要求1所述的分光光度计光栅驱动系统，其特征在于：所述分光光度计控制模块开机时，先控制所述齿轮片(105)从所述限位柱(5)处顺时针转动并检测所述位置传感器(4)信号，再控制所述齿轮片(105)逆时针转动至700nm处查找光度计紫外光源的特征峰。
5.根据权利要求1所述的分光光度计光栅驱动系统，其特征在于：所述分光光度计控制模块接受控制指令，根据设定的波长值对应的转动角度，通过计算转换成所述波长电机(201)的步数，来驱动所述波长电机(201)按顺时针或逆时针转动。
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