CN110718445B - 一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，包括转接环、机体、聚光镜、调节筒、调焦内筒、绝缘套和灯座，转接环套接在机体一侧，聚光镜固连在转接环上，调节筒转动连接在机体另一侧，调焦内筒插接在机体内，绝缘套插接在调焦内筒内，灯座插接在绝缘套内，其中，绝缘套上螺纹连接有四根调节螺杆，相邻调节螺杆轴线方向相互竖直且一端均与灯座抵接，调节螺杆另一端均穿过调焦内筒并伸出机体外；调焦内筒外壁上固连有若干根导向柱，调节筒上开设有若干个导向槽，导向柱穿过机体伸入导向槽内，以使导向柱与调节筒滑动连接，本发明具有可实现聚光镜保持位置不变，调节氙灯光轴方向、水平方向、竖直方向三个方向位置的优点。

Description

一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构

技术领域

本发明涉及近紫外源位置调节技术领域，尤其涉及一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构。

背景技术

氙灯是指内部充满包括氙气在内的惰性气体混合体，简称HID氙气灯，可称为金属卤化物灯或氙灯，由于氙灯二代光谱与太阳光的光谱比较近似，常用于近紫外源光学系统设计中；现有的氙灯在使用过程中，通常需要对氙灯位置进行调节，以满足辐照强度的要求，而现有技术的位置调节机构，要么结构较为复杂，操作较难，且购置成本也高，要么结构简单，调节精度低，使用时都极为不便。

因此，针对以上不足，需要提供一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决氙灯多位置的调节精度和结构简易度不能兼顾的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，包括转接环、机体、聚光镜、调节筒、调焦内筒、绝缘套和灯座，转接环套接在机体一侧，聚光镜固连在转接环上，调节筒转动连接在机体另一侧，调焦内筒插接在机体内，绝缘套插接在调焦内筒内，灯座插接在绝缘套内，其中，绝缘套上螺纹连接有四根调节螺杆，相邻调节螺杆轴线方向相互竖直且一端均与灯座抵接，调节螺杆另一端均穿过调焦内筒并伸出机体外；调焦内筒外壁上固连有若干根导向柱，调节筒上开设有若干个导向槽，导向柱穿过机体伸入导向槽内，以使导向柱与调节筒滑动连接。

通过采用上述技术方案，在调节氙灯水平方向和竖直方向的位置时，只需旋动对应的调节螺杆，利用调节螺杆的支撑和推动，不仅能起到支撑灯座的作用，还能起到调节位置的作用，一举两得；并且在调节光轴方向的位置时，也只需旋动调节筒，利用导向槽对导向柱的限制，拉动绝缘套沿光轴方向移动，同时绝缘套通过调节螺杆与灯座的接触，实现对灯座在光轴方向的调节作用，整个调节机构的结构较为简单，位置的调节步骤也十分简便，对于调节方向的判断也十分明确，实用性强。

作为对本发明的进一步说明，优选地，导向槽长度方向的投影与机体轴线方向之间的夹角范围为12°～30°。

通过采用上述技术方案，较小的倾斜角可使调焦内筒带动绝缘套移动较小的距离，实现对灯座高精度位置的控制，并且在制造允许的误差范围内，可使灯座在光轴方向上的位置精度达到2mm左右。

作为对本发明的进一步说明，优选地，调节筒外转动连接有调节盘，调节盘上固连有螺柱，螺柱上螺纹连接有旋钮，旋钮一侧嵌入导向柱内以使旋钮与导向柱转动连接。

通过采用上述技术方案，利用旋钮在螺柱上转动，配合调节筒的转动，可使螺柱与旋钮限制导向柱的移动距离，配合导向槽的位置的限制，能进一步提高导向柱的移动精度，且通过更换具有不同螺牙间距的螺柱，可使灯座在光轴方向上的位置精度达到0.5mm左右，且在停止旋动旋钮时，还可起到限制导向柱位置的作用，避免导向柱自主移动而影响对氙灯位置调节的问题出现。

作为对本发明的进一步说明，优选地，导向柱一侧固连有圆锥状的标识指针，调节筒沿导向槽长度方向上刻有刻度，标识指针与所述刻度位于同一平面上。

通过采用上述技术方案，设置指针和刻度可使实验人员直观的了解调节距离的变化，便于精确控制氙灯的位置。

作为对本发明的进一步说明，优选地，调节筒外壁上固连有凸轮，凸轮外径大于调节筒外径，调节盘一端面抵接在凸轮上，调节盘外径大于凸轮外径。

通过采用上述技术方案，设置外径较大的凸轮和调节盘，便于实验人员握持，进而便于旋动调节筒和调节盘。

作为对本发明的进一步说明，优选地，机体上间隔固连有若干个快拆卡销，转接环上间隔开设有若干个厂字形的卡槽，快拆卡销滑动连接在卡槽内，快拆卡销外径比卡槽口径大0.2mm～0.6mm。

通过采用上述技术方案，利用将快拆卡销嵌入卡槽内的方式，可便于安装和拆卸转接环，同时快拆卡销的外径大于卡槽口径，利用过盈配合实现对转接环稳定固定的作用。

作为对本发明的进一步说明，优选地，灯座一端伸出机体外，灯座另一端固连有氙灯，氙灯位于聚光镜内。

通过采用上述技术方案，可使聚光镜能将发散的光线反射成平行光，提高氙灯输出的光线强度。

作为对本发明的进一步说明，优选地，灯座与绝缘套在与机体轴线竖直的平面上具有间隔，灯座位于机体轴线方向的一侧面与绝缘套抵接。

通过采用上述技术方案，既能保证灯座在水平和竖直方向能够移动，又能利用灯座与绝缘套的接触，实现对灯座的辅助支撑，进一步保证灯座位置的稳定。

作为对本发明的进一步说明，优选地，灯座位于机体轴线方向的另一侧面外套接有绝缘压板，绝缘压板与调焦内筒之间具有间隔。

通过采用上述技术方案，保证灯座顺利移动的同时，提高灯座的绝缘性，避免出现漏电的风险。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

1、本发明通过设置调节螺杆和调节筒，即可实现对氙灯水平、竖直和光轴方向位置的调节，不仅机构的结构简单，操作方便，还对灯座具有良好的稳定作用，避免灯座位置偏移影响位置调节的精度；

2、设置螺柱和旋钮不仅能进一步缩小导向柱的移动速度，提高移动精度，还能起到自锁的作用，避免在位置调节完毕后，导向柱自主移动影响调节精度。

附图说明

图1是本发明的前视图；

图2是本发明的后视图；

图3是图2中A的放大图；

图4是本发明的剖面图。

图中：1、转接环；11、卡槽；2、机体；21、快拆卡销；22、调节槽口；3、聚光镜；4、调节筒；41、凸轮；42、导向槽；5、调焦内筒；51、导向柱；52、标示指针；6、绝缘套；7、灯座；71、氙灯；72、调节螺杆；73、绝缘压板；8、调节盘；81、螺柱；82、旋钮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构,结合图1、图4，包括转接环1、机体2、聚光镜3、调节筒4、调焦内筒5、绝缘套6和灯座7，转接环1套接在机体2一侧，聚光镜3固连在转接环1上，调节筒4转动连接在机体2另一侧，调焦内筒5插接在机体1内，绝缘套6插接在调焦内筒5内，灯座7插接在绝缘套6内，灯座7一端伸出机体2外，灯座7另一端固连有氙灯71，氙灯71位于聚光镜3内，可使聚光镜3能将氙灯71发散的光线反射成同方向的平行光，则灯座7的轴线方向为光轴方向，以提高氙灯71输出的光线强度。

结合图1、图4，转接环1、机体2、聚光镜3、调节筒4、调焦内筒5、绝缘套6和灯座7均为回转体结构，转接环1与机体2为圆柱状，结合图2，机体2靠近转接环1一端上间隔固连有四个快拆卡销21，快拆卡销21为圆柱状，转接环1靠近机体2一端上间隔开设有四个厂字形的卡槽11，快拆卡销21滑动连接在卡槽11内，快拆卡销21外径比卡槽11口径大0.2mm～0.6mm，利用将快拆卡销21嵌入卡槽11内的方式，可便于安装和拆卸转接环1，同时快拆卡销21的外径大于卡槽11口径，利用过盈配合实现对转接环1稳定固定的作用，无需螺钉固定，拆装方便。

结合图1、图4，调节筒4外壁面上固连有凸轮41，凸轮41外径大于调节筒4外径，设置外径较大的凸轮41，便于实验人员握持，进而便于旋动调节筒41，调节筒4内壁面嵌入机体2内，以使调节筒4一端面与机体2抵接，调节筒4另一端面抵接有环形的挡片，所述挡片与机体2固连，以起到限制调节筒4位置的作用，避免调节筒4滑出机体2外；调焦内筒5内壁设有凸环，绝缘套6外壁也设有凸环，两个凸环相互扣接，并通过螺栓贯穿连接，以起到固定连接调焦内筒5和绝缘套6的作用。

结合图2、图4，绝缘套6上螺纹连接有四根调节螺杆72，相邻调节螺杆72轴线方向相互竖直且位于水平方向或竖直方向上，调节螺杆72一端均与灯座7外壁抵接，起到支撑灯座7的作用；调节螺杆72另一端均穿过调焦内筒5并伸出机体2外；在调节氙灯71水平方向和竖直方向的位置时，只需旋动对应的调节螺杆72，利用调节螺杆72的支撑和推动，不仅能起到支撑灯座7的作用，还能起到调节位置的作用，一举两得；灯座7与绝缘套6在与机体2轴线竖直的平面上具有间隔，灯座7位于机体2轴线方向的一侧面与绝缘套6抵接，既能保证灯座7在水平和竖直方向能够移动，又能利用灯座7与绝缘套6的接触，实现对灯座7的辅助支撑，进一步保证灯座7位置的稳定；灯座7位于机体2轴线方向的另一侧面外套接有绝缘压板73，绝缘压板73与调焦内筒5之间具有间隔，以保证灯座7顺利移动的同时，提高灯座7的绝缘性，避免出现漏电的风险。

结合图3、图4，调焦内筒5外壁上间隔固连有四根导向柱51，导向柱51为圆柱杆，调节筒4上开设有四个导向槽42，导向槽42长度方向的投影与机体2轴线方向(即光轴方向)之间的夹角范围为12°～30°；机体2上开设有滑槽，所述滑槽长度方向与光轴方向相同，导向柱51穿过所述滑槽伸入导向槽42内，以使导向柱51与调节筒4滑动连接；利用导向槽42较小的倾斜角可使调焦内筒5带动绝缘套6移动较小的距离，实现对灯座7高精度位置的控制，并且在制造允许的误差范围内，可使灯座7在光轴方向上的位置精度达到2mm左右。

结合图3、图4，调节筒4外转动连接有调节盘8，调节盘8为圆环状，调节盘8一端面抵接在凸轮41上，调节盘8外径大于凸轮41外径，设置外径较大调节盘8，便于实验人员握持，进而便于旋动调节盘8；调节盘8上远离凸轮41的平面上间隔固连有四根螺柱81，螺柱81长度方向与光轴方向相同，螺柱81上螺纹连接有旋钮82，导向柱51伸出机体2外的一端开设有弧形槽，旋钮82一侧嵌入导向柱51上的弧形槽内以使旋钮82与导向柱51转动连接，旋钮82的圆弧面不与导向柱51接触；导向柱51一侧固连有圆锥状的标识指针52，调节筒4沿导向槽42长度方向上刻有刻度，标识指针52与所述刻度位于同一平面上，设置指针52和刻度可使实验人员直观的了解调节距离的变化，便于精确控制氙灯71的位置。

结合图3、图4，在调节氙灯71光轴方向的位置时，先使旋钮82与导向柱51分离，随后旋动调节筒4，利用导向槽42对导向柱51的限制，较为快速地拉动绝缘套6沿光轴方向移动，同时绝缘套6通过调节螺杆72与灯座7的接触，实现对灯座7在光轴方向的粗位置调节作用，随后旋动调节盘8使旋钮82嵌入导向柱51内，再旋动旋钮82，使导向柱51沿导向槽42缓慢地移动，通过更换带有不同螺牙间距螺柱81的调节盘8，可使灯座7在光轴方向上的位置精度达到0.5mm左右，且在停止旋动旋钮82时，还可起到限制导向柱51位置的作用，避免导向柱51自主移动而影响对氙灯71位置调节的问题出现；整个调节机构的结构较为简单，位置的调节步骤也十分简便，对于调节方向的判断也十分明确，实用性强。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：包括转接环(1)、机体(2)、聚光镜(3)、调节筒(4)、调焦内筒(5)、绝缘套(6)和灯座(7)，转接环(1)套接在机体(2)一侧，聚光镜(3)固连在转接环(1)上，调节筒(4)转动连接在机体(2)另一侧，调焦内筒(5)插接在机体(2)内，绝缘套(6)插接在调焦内筒(5)内，灯座(7)插接在绝缘套(6)内，其中，

绝缘套(6)上螺纹连接有四根调节螺杆(72)，相邻调节螺杆(72)轴线方向相互竖直且一端均与灯座(7)抵接，调节螺杆(72)另一端均穿过调焦内筒(5)并伸出机体(2)外；

调焦内筒(5)外壁上固连有若干根导向柱(51)，调节筒(4)上开设有若干个导向槽(42)，导向柱(51)穿过机体(2)伸入导向槽(42)内，以使导向柱(51)与调节筒(4)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：导向槽(42)长度方向的投影与机体(2)轴线方向之间的夹角范围为12°～30°。

3.根据权利要求1所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：调节筒(4)外转动连接有调节盘(8)，调节盘(8)上固连有螺柱(81)，螺柱(81)上螺纹连接有旋钮(82)，旋钮(82)一侧嵌入导向柱(51)内以使旋钮(82)与导向柱(51)转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：导向柱(51)一侧固连有圆锥状的标识指针(52)，调节筒(4)沿导向槽(42)长度方向上刻有刻度，标识指针(52)与所述刻度位于同一平面上。

5.根据权利要求4所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：调节筒(4)外壁上固连有凸轮(41)，凸轮(41)外径大于调节筒(4)外径，调节盘(8)一端面抵接在凸轮(41)上，调节盘(8)外径大于凸轮(41)外径。

6.根据权利要求1所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：机体(2)上间隔固连有若干个快拆卡销(21)，转接环(1)上间隔开设有若干个厂字形的卡槽(11)，快拆卡销(21)滑动连接在卡槽(11)内，快拆卡销(21)外径比卡槽(11)口径大0.2mm～0.6mm。

7.根据权利要求1所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：灯座(7)一端伸出机体(2)外，灯座(7)另一端固连有氙灯(71)，氙灯(71)位于聚光镜(3)内。

8.根据权利要求7所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：灯座(7)位于机体(2)轴线方向的一侧面与绝缘套(6)抵接。

9.根据权利要求8所述的一种用于太阳模拟器的近紫外源调节机构，其特征在于：灯座(7)位于机体(2)轴线方向的另一侧面外套接有绝缘压板(73)，绝缘压板(73)与调焦内筒(5)之间具有间隔。

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