CN201359596Y - 近红外分析仪器中光学镜片的保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种近红外分析仪器中光学镜片的保护装置，包括安装在所述光学镜片一侧的保护罩，所述保护罩是筒状结构，所述光学镜片处于保护罩内。本保护装置具有保护效果好、成本低、无需维护等优点，可广泛应用在各种近红外分析仪器中。

Description

近红外分析仪器中光学镜片的保护装置

技术领域

本实用新型涉及分析仪器，特别涉及近红外分析仪器中光学镜片的保护装置。

背景技术

近红外光谱分析特别是漫反射光谱分析技术，广泛用于烟草、食品、制药和高分子等领域的过程监控和质量控制中。

如图1所示，一种目前得到广泛应用的近红外分析仪器，包括光源11、光收集模块12和分析模块13。光源11发出的测量光21照射到样品100上，产生的漫反射光22用光收集模块12接收，接收信号送分析模块13，经分析后得到样品100的信息。

在上述分析仪器中，为了避免环境干扰(粉尘、水分和振动等)，光源11和光收集模块12一般封装在光学探头10内部，光学探头10上设置有光学镜片15，光学镜片15将光学探头10内部的光学元件与被分析样品100隔离。光学镜片15与样品100间的距离较小。

上述分析仪器主要存在如下不足：当测量的样品100是颗粒物时，如糖厂中的糖粉，或测量环境中有颗粒物时，由于测量现场气流的扰动，较轻的颗粒会随着气流粘在所述光学镜片15上，降低了测量光21和漫反射光22的透过率，进而严重影响了分析仪器的测量精度；光学镜片15上黏附的颗粒物很多时，测量光21的透过率甚至为零，无法进行测量。

为了解决上述技术问题，现有技术通常采用如下解决方案：

1、使用人工维护，每隔一段时间后，由工程人员使用软布等擦拭工具去清洁所述光学镜片。可见维护量之大，浪费人力，没有一劳永逸地解决上述技术问题；清洁效果也不好；在清洁镜片的过程中，只能停止测量，影响了正常的测量。

2、如图2所示，使用一路吹扫气体沿着光学镜片15表面吹扫，意欲将光学镜片15上黏附的颗粒物吹掉，从而保证了测量光21和漫反射光22得以正常地通过所述光学镜片15。

上述解决方案主要有以下不足：

1、保护效果差。

吹扫气体只能吹扫光学镜片的部分表面，其他表面上依然黏附有颗粒物，仍然会影响测量；

吹扫气体沿着一个方向吹扫光学镜片表面，会产生射流效应，这样不仅仅是光学镜片下方的颗粒物，而且连周边的颗粒物也会被卷吸进所述吹扫气流中，进而黏附在光学镜片上，反而加重了光学镜片的污染，如图2所示。

2、需耗费较多量的吹扫气体，提高了测量成本。

3、人工维护工作量大。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种效果好、成本低、无需维护的近红外分析仪器中光学镜片的保护装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种近红外分析仪器中光学镜片的保护装置，包括安装在所述光学镜片一侧的保护罩，所述保护罩是筒状结构，所述光学镜片处于保护罩内。

作为优选，所述保护罩的内径大小以不阻挡穿过光学镜片的测量光为准。

作为优选，所述保护罩的长度与内径的比例大于1。

所述保护装置还包括由气源、至少两个喷嘴组成的吹扫单元，所述喷嘴设置在保护罩上。

作为优选，所述喷嘴为相对设置的两个，喷嘴的形状与所述保护罩形状相匹配。

作为优选，所述光学镜片是倾斜设置。

作为优选，喷嘴分别设置在光学镜片的高位侧和低位侧；其中，处于光学镜片高位侧的喷嘴的出气面积相比低位侧要大。

作为优选，所述喷嘴环绕光学镜片设置。

本实用新型的技术构思是：在光学镜片的一侧安装与镜片匹配的保护罩，使保护罩内为较为封闭的空间，此时，动能较小的颗粒物难以进入所述保护罩内，从而保证了光学镜片的洁净。为了更好地保护所述光学镜片，在光学镜片的一侧通入至少两路吹扫气体，吹扫气体向光学镜片的中心线方向吹扫，之后向远离镜片方向流动，并从保护罩内排出，从而彻底地避免了颗粒物污染所述光学镜片。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：

1、保护效果好。

保护罩的安装，使得保护罩内成为较为封闭的空间，测量环境中动能较小的颗粒物难以进入该区域，保证了光学镜片的洁净；

喷嘴形状的设计，能够使从喷嘴流出的吹扫气体覆盖光学镜片的全部表面；

吹扫气体向光学镜片的中心线方向吹扫，相会后向远离镜片方向吹扫，这样的气路设计不会产生射流效应。因此，颗粒物也不会被卷吸到吹扫气流中，彻底地解决了光学镜片被颗粒物污染的技术问题。

2、成本较低，无需使用大流量的吹扫气体，需求量较小。

3、无需维护。

附图说明

图1是一种现有的近红外分析仪器的结构示意图；

图2是现有技术中单侧吹扫的流场示意图；

图3是本实用新型实施例1中保护装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例2中保护装置的结构示意图；

图5是图4中部分的剖面示意图；

图6是本实用新型实施例2中吹扫气体的流场示意图；

图7是本实用新型实施例3中吹扫单元的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详尽描述。

实施例1：

如图3所示，一种近红外分析仪器中光学镜片的保护装置，包括设置在光学镜片15下方的保护罩31。

所述光学镜片15水平设置在光学探头10上，是圆形的玻片。

所述保护罩31是筒状结构，横截面的形状是与光学镜片15形状匹配的圆形，尺寸稍大于光学镜片15(能够使测量光21、漫反射光22无遮拦地通过光学镜片15为准)，从而使保护罩31安装在光学镜片15的外围；保护罩31的长度是内径的2倍。

一种近红外分析仪器中光学镜片的保护方法，包括以下步骤：

a、分析仪器中使用的光学镜片15是水平设置的圆形玻片；

提供保护罩31，保护罩31是筒状结构，横截面的形状是与光学镜片15匹配的圆形、尺寸稍大于所述光学镜片15(能够使测量光21、漫反射光22无遮拦地通过光学镜片15为准)；

b、将所述保护罩31安装在光学镜片15的下方，使光学镜片15位于保护罩31内；这样，一方面，保护罩31阻挡了周围颗粒物的进入；另一方面，保护罩31内成为较为封闭的空间，出口和进口相同，被测样品中的颗粒物要想进入所述保护罩31内，需要有较大的动能；然而，在近红外分析仪器的应用环境中，颗粒物的惯性都较小，没有足够的动能进入所述保护罩31内，从而保证了光学镜片15的洁净，使测量得以正常进行。

根据该保护装置在广西某糖厂的实地应用发现，上述保护装置和方法对光学镜片起到了非常好的保护效果，根本不需要维护。

实施例2：

如图4所示，一种近红外分析仪器中光学镜片的保护装置，包括设置在光学镜片15下方的保护罩31、吹扫单元。

所述光学镜片15倾斜设置，是矩形的玻片。

所述保护罩31是筒状结构，由两部分构成，保护罩30横截面的形状是与光学镜片15形状匹配的矩形，尺寸稍大于光学镜片15(能够使测量光21、漫反射光22无遮拦地通过光学镜片15为准)，光学镜片15安装在保护罩31内。

如图5所示，吹扫单元包括气源、通气接头41、42、喷嘴44、45，所述喷嘴44、45设置在保护罩31上，由保护罩31的上、下两部分结合时形成，并处在光学镜片15相对的两侧：高位侧和低位侧，其中，高位侧喷嘴45的宽度大于低位侧喷嘴44的宽度，长度相同，从而使高位侧的吹扫气体的流量大于低位侧的。

一种近红外分析仪器中光学镜片的保护方法，包括以下步骤：

a、分析仪器中使用的光学镜片15是倾斜设置的矩形玻片；

提供保护罩31，保护罩31是筒状结构，由两部分构成，横截面的形状是与光学镜片15匹配的矩形、尺寸稍大于所述光学镜片15(能够使测量光21、漫反射光22无遮拦地通过光学镜片15为准)；

b、将所述保护罩31安装在光学镜片的下方，使光学镜片15位于保护罩31内；

c、吹扫气体分别进入槽46、47内(槽由保护罩31的上下两部分结合时形成)，再通过高位侧喷嘴45和低位侧喷嘴44流出，其中，高位侧喷嘴45流出的吹扫气体的流量大于低位侧的，两路相对的吹扫气体向着光学镜片15的中心线方向吹扫，并相会，如图6所示；

d、两路吹扫气体在保护罩31内向下流动，并从保护罩31的开口处排出；这样，一方面，保护罩31阻挡了周围颗粒物的进入；另一方面，保护罩31内充满了吹扫气体，而且吹扫气体是向下流动的，因此颗粒物无法进入所述保护罩31内，从而彻底地保证了光学镜片15的洁净。

实施例3：

如图7所示，一种近红外分析仪器中光学镜片的保护装置，与实施例2不同的是：

1、所述光学镜片是圆形玻片，保护罩的横截面是与光学镜片匹配的圆形。

2、所述圆形保护罩上设有三个喷嘴54、55、56，以及分别与三个喷嘴相连通的通气接头51、52、53。

上述保护装置在使用过程中，吹扫气体通过三个喷嘴54、55、56喷出，吹扫气体向着光学镜片的中心线方向吹扫，并相会，之后从保护罩的出口处排出，从而保证了光学镜片以及光路的洁净。

根据该保护装置在广东某糖厂的实地应用发现，上述保护装置和方法对光学镜片起到了非常好的保护效果，根本不需要维护。

需要指出的是，上述实施方式不应理解为对本实用新型保护范围的限制。实施例2中，吹扫气体是从光学镜片相对的两侧通入，并向光学镜片的中心线方向吹扫。所述喷嘴当然还可以设置在光学镜片一侧的周围，并与保护罩的形状相匹配，吹扫气体从四周向中心吹扫，从而更好地保证光学镜片的洁净。在不脱离本实用新型精神的情况下，对本实用新型作出的任何形式的改变均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种近红外分析仪器中光学镜片的保护装置，其特征是：包括安装在所述光学镜片一侧的保护罩，所述保护罩是筒状结构；所述光学镜片处于保护罩内。

2、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述保护罩的长度与内径的比例大于1。

3、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述保护装置还包括由气源、至少两个喷嘴组成的吹扫单元，所述喷嘴设置在保护罩上。

4、根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于：所述喷嘴为相对设置的两个，喷嘴的形状与所述保护罩形状相匹配。

5、根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于：所述光学镜片是倾斜设置。

6、根据权利要求5所述的保护装置，其特征在于：喷嘴分别设置在光学镜片的高位侧和低位侧；其中，处于光学镜片高位侧的喷嘴的出气面积相比低位侧要大。

7、根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于：所述喷嘴环绕光学镜片设置。

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