CN210323608U - 一种激光对准测试装置 - Google Patents

Abstract

一种激光对准测试装置，包括外框，矫正板上设置有十字槽；外框内部分别安装有两块支撑板、两根支撑柱，两块支撑板分别与转轴筒装配；两个转轴筒分别与微调固定板装配固定，微调固定板属于微调组件；微调组件用于调节透镜位置，透镜安装在透镜支架上，透镜支架安装在微调组件上；透镜上贴有遮光膜，遮光膜上设置有十字透光槽；透镜支架一侧安装有导轨、螺杆一端，导轨另一端穿出此侧的微调环后与支撑柱装配固定，螺杆另一端穿出此侧的微调环、端板后与移动电机的输出轴连接；光源卡紧在卡槽内，卡槽设置在移动座上；移动座上还设置有座体T型滑块，座体T型滑块与导轨上的导轨T型滑槽可滑动装配，螺杆穿过移动座且与之通过螺纹旋合装配。

Description

一种激光对准测试装置

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表领域，特别是涉及一种激光对准测试装置。

背景技术

在采用激光原理的气体分析仪对管道的气体进行分析时，激光气体分析仪安装在管道两侧，一侧为发射单元，一侧为接收单元，发射单元包括带有温度稳定二极管激光器的激光模块，校准模块和在一个铝保护盒里的主要电子单元，接收单元元包括一个聚焦透镜，光电传感器和一个涂有铝保护盒里的接收器电子单元，只有发射单元的激光和接收单元的聚焦透镜之焦点在一条线上，才能进行气体的分析。为了使得在安装时，发射单元和接收单元的光路能够在一条线上，需要采用一个激光对准工具对其调节。基于此，本案提出了一种激光对准装置，该装置可对激光对准工具进行调节，尽可能减小激光对准工具打出去光线的偏移度。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种激光对准测试装置，其结构简单，且能够实现激光发射单元与聚焦透镜进行调节，从而保证发射单元和接收单元的光路能够在一条线上。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种激光对准测试装置，包括外框，外框一侧开口且两端分别通过矫正板、端板封闭，所述矫正板上设置有十字槽；

所述外框内部分别安装有两块支撑板、两根支撑柱，两块支撑板分别与转轴筒可圆周转动装配；

两个转轴筒分别与微调固定板装配固定，微调固定板属于微调组件；微调组件用于调节透镜位置，透镜安装在透镜支架上，透镜支架安装在微调组件上；

所述透镜上贴有遮光膜，遮光膜上设置有十字透光槽，所述十字透光槽的两个垂直槽交汇于遮光膜的圆心位置，遮光膜与透镜同轴；光源发出的激光通过透镜后，光线会通过透镜放大且通过遮光膜遮光形成十字光投射在矫正板上；

所述透镜支架一侧安装有导轨、螺杆一端，所述导轨另一端穿出此侧的微调环后与支撑柱装配固定，所述螺杆另一端穿出此侧的微调环、端板后与移动电机的输出轴连接；光源卡紧在卡槽内，卡槽设置在移动座上；所述移动座上还设置有座体T型滑块，座体T型滑块与设置在导轨上的导轨T型滑槽可滑动装配，螺杆穿过移动座且与之通过螺纹旋合装配。

优选地，十字槽的直线方向上设置有参考线。

优选地，其中一个转轴筒穿出与之装配的支撑板后设置有齿轮部分，齿轮部分与齿轮啮合传动，齿轮安装在第一输出轴一端上，第一输出轴另一端装入旋转电机内。

优选地，两个转轴筒分别固定在矫正支架两端；

微调环上设置有环槽，环槽分别与各个微调组件上的驱动销卡合、可圆周转动装配。

优选地，旋转电机固定在电机板上，电机板固定在支撑板上。

优选地，旋转电机为减速、伺服电机，旋转电机通过第一电机驱动器驱动，第一电机驱动器的控制端与编码器的输出端通讯连接，编码器通过第一旋钮输入控制信号，从而通过旋转第一旋钮即可控制旋转电机同步转动。

优选地，移动电机为减速、伺服电机，移动电机通过第二电机驱动器驱动，第二电机驱动器的控制端与第二编码器的输出端通讯连接，第二编码器通过第二旋钮输入控制信号，从而通过旋转第二旋钮即可控制移动电机同步转动。

优选地，透镜支架两端面处附近分别安装有以透镜支架为中心对称的三个微调组件，每个微调组件的结构相同，其中由靠近透镜支架依次向外将三个微调组件分别分为第一微调组件、第二微调组件、第三微调组件。

优选地，每个微调组件包括两个以透镜支架为中心对称的微调环，微调环与驱动销装配，第三微调组件的微调环与第三调节杆一端装配固定，第三调节杆另一端分别穿过第二微调组件的微调环、第一微调组件的微调环后与透镜支架通过球形铰链铰接；

第二微调组件的微调环与第二调节杆一端装配固定，第二调节杆另一端穿过第一微调组件的微调环后与透镜支架通过球形铰链铰接；

第一微调组件的微调环与第一调节杆一端装配固定，第一调节杆另一端与透镜支架通过球形铰链铰接；

所述第三调节杆、第二调节杆、第一调节杆各有两根且两根第三调节杆、第二调节杆、第一调节杆各自的轴线之间的垂直连接线穿过透镜支架的轴线或在透镜支架轴向投影上穿过透镜支架的圆心，所述第三调节杆、第二调节杆、第一调节杆均可轴向滑动装配；

每个微调组件包含两个分别与两个对应微调环装配的驱动销，驱动销固定在与之对应的齿条上，齿条上还设置有齿条T型滑块，所述齿条T型滑块与齿条T型滑槽可滑动装配，齿条T型滑槽设置在齿条支撑板上，齿条支撑板固定在微调固定板上，微调固定板固定在矫正支架上；透镜的轴线正对十字槽、光源，光源为激光发射单元，其发出成束激光；

所述齿条与微调齿轮啮合传动，微调齿轮固定在微调轴一端，微调轴另一端穿过微调固定板后与微调旋钮装配固定；所述齿条T型滑槽的两个开口端分别通过限位板封闭，限位板固定在齿条支撑板上。

优选地，所述卡槽一侧开口，开口端两侧分别设置有卡扣板，卡扣板具有弹性，其用于通过弹性变形产生的弹力将光源压紧在卡槽内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，使用方便，通过三个微调组件可以实现透镜支架的三轴调节，通过旋转电机可以实现矫正支架的圆周调节，且将激光打出的光线放大后产生的十字光与十字槽进行比对，使得调节起来十分直观，大大方便了使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的矫正板结构示意图。

图4是本实用新型的结构示意图。

图5是本实用新型的光源架结构示意图。

图6是本实用新型的内部结构示意图。

图7是本实用新型的内部结构示意图。

图8是本实用新型的内部结构示意图。

图9是本实用新型的微调组件结构示意图。

图10是本实用新型的遮光膜结构示意图。

图11是初始状态时，十字光与十字槽的位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1-图11，一种激光对准测试装置，包括外框110，外框110一侧开口且两端分别通过矫正板120、端板130封闭，所述矫正板120上设置有十字槽121，十字槽的直线方向上设置有参考线122，参考线122主要用于便于和十字光进行定位；

所述外框110内部分别安装有支撑板140、两根支撑柱150，两块支撑板140分别与矫正支架310两端的转轴筒330可圆周转动装配，其中一端的转轴筒330穿出与之装配的支撑板140后设置有齿轮部分610，齿轮部分610与齿轮620啮合传动，齿轮620安装在第一输出轴511一端上，第一输出轴510另一端装入旋转电机510内，旋转电机510通电后可以驱动第一输出轴510圆周方向上正反转；旋转电机510固定在电机板141上，电机板141固定在支撑板140上。使用时，旋转电机驱动齿轮转动，从而驱动矫正支架310圆周转动。

本实施例中，旋转电机通过第一电机驱动器驱动，第一电机驱动器的控制端与编码器的输出端通讯连接，编码器通过第一旋钮输入控制信号，从而通过旋转第一旋钮即可控制旋转电机同步转动。

所述矫正支架310内部安装有透镜支架910，透镜支架910两端面处附近分别安装有以透镜支架910为中心对称的三个微调组件，每个微调组件的结构相同，其中由靠近透镜支架910依次向外将三个微调组件分别分为第一微调组件、第二微调组件、第三微调组件；

所述第一微调组件、第二微调组件、第三微调组件分别用于调节透镜支架910在三轴方向上的位移；

每个微调组件包括两个以透镜支架910为中心对称的微调环820，微调环820上设置有环槽821，环槽821分别与各个微调组件上的驱动销450卡合、可圆周转动装配；

第三微调组件的微调环820与第三调节杆823一端装配固定，第三调节杆823另一端分别穿过第二微调组件的微调环820、第一微调组件的微调环820后与透镜支架910通过球形铰链铰接；

第二微调组件的微调环820与第二调节杆822一端装配固定，第二调节杆822另一端穿过第一微调组件的微调环820后与透镜支架910通过球形铰链铰接；

第一微调组件的微调环820与第一调节杆821一端装配固定，第一调节杆821另一端与透镜支架910通过球形铰链铰接；

所述第三调节杆823、第二调节杆822、第一调节杆821各有两根且两根第三调节杆823、第二调节杆822、第一调节杆821各自的轴线之间的垂直连接线穿过透镜支架910的轴线或在透镜支架910轴向投影上穿过透镜支架910的圆心，所述第三调节杆823、第二调节杆822、第一调节杆821均可轴向滑动装配。

所述透镜支架910通过两对第三调节杆823、第二调节杆822、第一调节杆821支撑，且每个微调组件包含两个分别与两个对应微调环820装配的驱动销450，驱动销450固定在与之对应的齿条440上，齿条440上还设置有齿条T型滑块441，所述齿条T型滑块441与齿条T型滑槽461可滑动装配，齿条T型滑槽461设置在齿条支撑板460上，齿条支撑板460固定在微调固定板320上，微调固定板320固定在矫正支架310上；透镜支架910上安装有透镜540，透镜540的轴线正对十字槽121、光源530，光源530为激光发射单元，其发出成束激光；

优选地，所述齿条T型滑槽461的两个开口端分别通过限位板340封闭，限位板340固定在齿条支撑板460上。从而限制齿条的最大移动位移。

所述透镜540上贴有遮光膜550，遮光膜550上设置有十字透光槽551，所述十字透光槽551的两个垂直槽交汇于遮光膜550圆心位置，遮光膜550与透镜540同轴。这种设计使得光源530发出的激光通过透镜540后，光线会通过透镜放大且通过遮光膜550遮光形成十字光（图11中虚线部分），这个十字光会投射在矫正板120上，从而以十字槽为基准调节十字光。

所述齿条440与微调齿轮430啮合传动，微调齿轮430固定在微调轴420一端，微调轴420另一端穿过微调固定板320后与微调旋钮410装配固定。使用时，通过旋转各个微调组件的微调旋钮410即可驱动与之对应的齿条移动，使得此齿条驱动与之对应的以对微调环820同步移动，微调环820移动时，会驱动透镜支架910转动，从而实现调节透镜支架910的位置，也就是调节光源发出的光线通过透镜后投射在矫正板上的位置。

所述透镜支架910一侧安装有导轨720、螺杆521一端，所述导轨720另一端穿出此侧的微调环820后与支撑柱150装配固定，所述螺杆521另一端穿出此侧的微调环820、端板130后与移动电机520的输出轴通过联轴器连接，移动电机520通电后可以驱动螺杆521圆周转动。本实施例中移动电机520为减速电机，移动电机520通过第二电机驱动器驱动，第二电机驱动器的控制端与第二编码器的输出端通讯连接，第二编码器通过第二旋钮输入控制信号，从而通过旋转第二旋钮即可控制移动电机520同步转动。

优选地，可以直接将微调固定板320与转轴筒330装配固定，去除矫正支架310，这种设计能够使得调整过程更加直观，而且后期方便取出透镜与光源530，此时微调环820与与之对应的驱动销450装配固定，从而为微调环820提供固定。

光源530卡紧在卡槽711内，卡槽711设置在移动座710上，所述卡槽711一侧开口，开口端两侧分别设置有卡扣板730，卡扣板730具有弹性，其用于通过弹性变形产生的弹力将光源530压紧在卡槽711内；所述移动座710上还设置有座体T型滑块740，座体T型滑块740与设置在导轨720上的导轨T型滑槽721可滑动装配，螺杆穿过移动座710且与之通过螺纹旋合装配。当螺杆圆周转动时，可以通过螺纹驱动移动座710在螺杆轴向上移动。

使用时，首先将透镜540卡紧在透镜支架910上，然后将光源530卡紧在卡槽711内，打开光源，光源会通过透镜540进行放大、遮光后投射在矫正板120上形成十字光，呈图11状态；

然后通过第一旋钮驱动旋转电机510转动，使得十字光的两条线与十字槽121、参考线122分别平行。此时十字光可能并没有与十字槽正对，从而还是直接投射在矫正板120上；

然后旋转各个微调组件的微调旋钮410，使得微调旋钮410驱动各个微调开关的齿条移动以驱动透镜540改变位置、状态，直到十字光与十字槽121正对且穿出十字槽即完成了对准。

再在光源530面向透镜540的端面上涂上透明胶水，然后通过第二旋钮驱动移动电机520运行，使得螺杆驱动移动座710携带光源向透镜移动，直到光源与透镜540贴合即可。最后等待胶水干燥后将透镜和光源取出，测量透镜和光源位置关系，这个位置关系可以保证透镜将激光光束调整成直射接收单元。当然，可以将透镜取出后直接携带光源安装在接收单元上，然后取下光源，从而完成透镜的定位、调节。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光对准测试装置，其特征是：包括外框，外框一侧开口且两端分别通过矫正板、端板封闭，所述矫正板上设置有十字槽；

所述外框内部分别安装有两块支撑板、两根支撑柱，两块支撑板分别与转轴筒可圆周转动装配；

两个转轴筒分别与微调固定板装配固定，微调固定板属于微调组件；微调组件用于调节透镜位置，透镜安装在透镜支架上，透镜支架安装在微调组件上；

所述透镜上贴有遮光膜，遮光膜上设置有十字透光槽，所述十字透光槽的两个垂直槽交汇于遮光膜的圆心位置，遮光膜与透镜同轴；光源发出的激光通过透镜后，光线会通过透镜放大且通过遮光膜遮光形成十字光投射在矫正板上；

所述透镜支架一侧安装有导轨、螺杆一端，所述导轨另一端穿出此侧的微调环后与支撑柱装配固定，所述螺杆另一端穿出此侧的微调环、端板后与移动电机的输出轴连接；光源卡紧在卡槽内，卡槽设置在移动座上；所述移动座上还设置有座体T型滑块，座体T型滑块与设置在导轨上的导轨T型滑槽可滑动装配，螺杆穿过移动座且与之通过螺纹旋合装配。

2.如权利要求1所述的激光对准测试装置，其特征是：十字槽的直线方向上设置有参考线。

3.如权利要求1所述的激光对准测试装置，其特征是：其中一个转轴筒穿出与之装配的支撑板后设置有齿轮部分，齿轮部分与齿轮啮合传动，齿轮安装在第一输出轴一端上，第一输出轴另一端装入旋转电机内。

4.如权利要求1所述的激光对准测试装置，其特征是：两个转轴筒分别固定在矫正支架两端；

微调环上设置有环槽，环槽分别与各个微调组件上的驱动销卡合、可圆周转动装配。

5.如权利要求1所述的激光对准测试装置，其特征是：旋转电机固定在电机板上，电机板固定在支撑板上。

6.如权利要求1或5所述的激光对准测试装置，其特征是：旋转电机为减速、伺服电机，旋转电机通过第一电机驱动器驱动，第一电机驱动器的控制端与编码器的输出端通讯连接，编码器通过第一旋钮输入控制信号，从而通过旋转第一旋钮即可控制旋转电机同步转动。

7.如权利要求1所述的激光对准测试装置，其特征是：移动电机为减速、伺服电机，移动电机通过第二电机驱动器驱动，第二电机驱动器的控制端与第二编码器的输出端通讯连接，第二编码器通过第二旋钮输入控制信号，从而通过旋转第二旋钮即可控制移动电机同步转动。

8.如权利要求1所述的激光对准测试装置，其特征是：透镜支架两端面处附近分别安装有以透镜支架为中心对称的三个微调组件，每个微调组件的结构相同，其中由靠近透镜支架依次向外将三个微调组件分别分为第一微调组件、第二微调组件、第三微调组件。

9.如权利要求8所述的激光对准测试装置，其特征是：每个微调组件包括两个以透镜支架为中心对称的微调环，微调环与驱动销装配，第三微调组件的微调环与第三调节杆一端装配固定，第三调节杆另一端分别穿过第二微调组件的微调环、第一微调组件的微调环后与透镜支架通过球形铰链铰接；

第二微调组件的微调环与第二调节杆一端装配固定，第二调节杆另一端穿过第一微调组件的微调环后与透镜支架通过球形铰链铰接；

第一微调组件的微调环与第一调节杆一端装配固定，第一调节杆另一端与透镜支架通过球形铰链铰接；

所述第三调节杆、第二调节杆、第一调节杆各有两根且两根第三调节杆、第二调节杆、第一调节杆各自的轴线之间的垂直连接线穿过透镜支架的轴线或在透镜支架轴向投影上穿过透镜支架的圆心，所述第三调节杆、第二调节杆、第一调节杆均可轴向滑动装配；

每个微调组件包含两个分别与两个对应微调环装配的驱动销，驱动销固定在与之对应的齿条上，齿条上还设置有齿条T型滑块，所述齿条T型滑块与齿条T型滑槽可滑动装配，齿条T型滑槽设置在齿条支撑板上，齿条支撑板固定在微调固定板上，微调固定板固定在矫正支架上；透镜的轴线正对十字槽、光源，光源为激光发射单元，其发出成束激光；

所述齿条与微调齿轮啮合传动，微调齿轮固定在微调轴一端，微调轴另一端穿过微调固定板后与微调旋钮装配固定；所述齿条T型滑槽的两个开口端分别通过限位板封闭，限位板固定在齿条支撑板上。

10.如权利要求1所述的激光对准测试装置，其特征是：所述卡槽一侧开口，开口端两侧分别设置有卡扣板，卡扣板具有弹性，其用于通过弹性变形产生的弹力将光源压紧在卡槽内。

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