CN210803332U - 一种用于教学的光学综合测量平台 - Google Patents

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丁浩
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Abstract

本实用新型公开了一种用于教学的光学综合测量平台,包括底座与内盘结构、光源结构以及显像结构;所述底座与内盘结构包括底座转轴机构、内转盘机构和载物台机构,所述底座转轴机构包括底座及调平旋钮(1)和中间转轴(12),所述内转盘机构包括第二转臂内盘(13),所述载物台机构包括可拆卸载物台(8);所述光源结构包括可拆卸式光源(2)和第一转臂(3);所述显像结构包括可拆卸式探头或像屏(4)和第二转臂(5)。本实用新型的平台,其采用可拆卸式激光器来模拟“X光”,光源结构发射可见光,穿过安放在底座与内盘结构上的待测样品,最后将可见光投射到显像结构,通过分析显像结构上的图像形状,从而分析出待测样品的内部结构。

Description

一种用于教学的光学综合测量平台
技术领域
本实用新型的实施例属于实验教学仪器领域,更具体地,涉及一种用于教学的光学综合测量平台。
背景技术
1912年德国物理学家劳厄提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束X射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构,这一预见随即为实验所验证。
X射线衍射是近代物理的一个重要的实验,是探究微观结构的一种途径。但是由于X射线衍射仪仪器昂贵,且射线对身体有危害,在常规物理实验教学中我们通常很难实现。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本实用新型提供一种用于教学的光学综合测量平台,其采用可拆卸式激光器来模拟“X光”,光源结构发射可见光,穿过安放在底座与内盘结构上的待测样品,最后将可见光投射到显像结构,通过分析显像结构上的图像形状,从而分析出待测样品的内部结构,通过激光在立体晶格上的衍射实现了X射线衍射实验的模拟,让高精尖的科研仪器走进基础物理实验教学,将看不见的微观结构变成看得见的可视图像。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种用于教学的光学综合测量平台,包括底座与内盘结构、设于该底座与内盘结构一侧的光源结构,以及设于该底座与内盘结构另一侧的显像结构;
所述底座与内盘结构包括底座转轴机构、内转盘机构和载物台机构,其中,所述底座转轴机构包括底座及调平旋钮和设于该底座及调平旋钮上的中间转轴,所述内转盘机构包括第二转臂内盘,该第二转臂内盘套设于所述中间转轴上,所述载物台机构包括设于所述中间转轴顶部的可拆卸载物台;
所述光源结构包括可拆卸式光源和第一转臂,所述可拆卸式光源通过第一转臂与所述底座及调平旋钮连接;
所述显像结构包括可拆卸式探头或像屏和第二转臂,所述可拆卸式探头或像屏通过所述第二转臂与所述第二转臂内盘固定连接。
进一步地,所述中间转轴为三级阶梯轴,自下而上分别为一级阶梯轴、二级阶梯轴和三级阶梯轴,一级阶梯轴直径最大,三级阶梯轴直径最小;一级阶梯轴最下端与底座及调平旋钮上端面上圆形凹槽固定连接,所述二级阶梯轴安装有一块半圆形挡板。
进一步地,所述内盘机构包括刻度值和内盘读数装置,所述刻度值呈环状设于所述内盘读数装置外圆环部分。
进一步地,所述内盘机构包括第一转臂内盘,该第一转臂内盘套设于所述中间转轴,其外圆周通过内盘固定螺丝与所述第一转臂固定连接。
进一步地,所述载物台机构包括载物台调平旋钮,该载物台调平旋钮为多个,均匀于所述可拆卸载物台的外圆周上。
进一步地,所述载物台机构包括载物台固定螺丝,该载物台固定螺丝垂直于所述中间转轴设置。
进一步地,所述第一转臂为倒L型结构,该倒L型结构最下端设有接近所述底座及调平旋钮上端面的圆台,中部开有螺孔。
进一步地,所述可拆卸式光源包括光源与导轨,所述导轨通过螺栓固定连接在所述第一转臂上端,导轨为套筒结构,便于光线集中,所述光源通过螺栓安装在导轨一端。
进一步地,所述可拆卸式光源为半导体激光器、LED灯或白炽灯。
进一步地,所述第二转臂为倒L型结构架和可拆卸延长臂,其中,倒L型结构架下端部设有螺纹孔,通过螺栓将所述第二转臂与第二转臂内盘固定连接。
总体而言,通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
1.本实用新型的光学综合测量平台,其采用可拆卸式激光器来模拟“X光”,光源结构发射可见光,穿过安放在底座与内盘结构上的待测样品,最后将可见光投射到显像结构,通过分析显像结构上的图像形状,从而分析出待测样品的内部结构,通过激光在立体晶格上的衍射实现了X射线衍射实验的模拟,让高精尖的科研仪器走进基础物理实验教学,将看不见的微观结构变成看得见的可视图像。
2.本实用新型的光学综合测量平台,底座及调平旋钮位于整个光学综合测量平台的最低端部位,且底座为左侧部分更为厚重一些,防止由于显像结构导致整个光学综合测量平台翘起,增加其稳定性,同时底座为整个光学综合测量平台提供支持。
3.本实用新型的光学综合测量平台,底座下端面上对称安装有两个调平旋钮,该调平旋钮一方面起支持作用,另一方面对整个光学综合测量平台初步调平左右,保持光学综合测量平台水平度,提高测量精度。
4.本实用新型的光学综合测量平台,可以通过继续拧载物台调平旋钮来控制上圆台的升降,进而控制待测样品的位置。同时,在需要拆卸载物台机机构时,可以通过载物台调平旋钮和载物台固定螺丝完成载物台机构的拆卸与更换。提高该光学综合测量平台的实用性和经济性。
5.本实用新型的光学综合测量平台,可拆卸式光源可选半导体激光器、LED灯、白炽灯等常见光源,且可拆卸式光源背后可安装调向螺钉控制光源出射方向,以便图像清晰显示在显像结构上,提高该光学综合测量平台的功能性。
6.本实用新型的光学综合测量平台,可拆卸式探头或像屏下端设置为套筒结构,将其套在可拆卸延长臂上,使可拆卸式探头或像屏能够前后移动,且可拆卸式探头或像屏后端设置有上下移动装置,使可拆卸式探头或像屏能上下移动,进一步便于清晰成像,提高光学综合测量平台的测量准确性。
附图说明
图1为本发明实施例一种用于教学的光学综合测量平台整体结构剖面图。
在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:1-底座及调平旋钮、2-可拆卸式光源、3-第一转臂、4-可拆卸式探头或像屏、5-第二转臂、6-刻度值、7-内盘读数装置、8-可拆卸载物台、9-载物台调平旋钮、10-载物台固定螺丝、11-内盘固定螺丝、12-中间转轴、13-第二转臂内盘、14-第一转臂内盘。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明实施例一种用于教学的光学综合测量平台整体结构剖面图。如图1所示,该光学综合测量平台包括光源结构、底座与内盘结构和显像结构。其中,光源结构发射可见光,穿过安放在底座与内盘结构上的待测样品,最后将可见光投射到显像结构,通过分析显像结构上的图像形状,从而分析出待测样品的内部结构。本实用新型的光学测量平台,其采用可拆卸式激光器来模拟“X光”,通过激光在立体晶格上的衍射实现了X射线衍射实验的模拟,让高精尖的科研仪器走进基础物理实验教学,将看不见的微观结构变成看得见的可视图像。
如图1所示,底座与内盘结构包括底座转轴机构、内转盘机构和载物台机构。其中,底座转轴机构包括底座及调平旋钮1和中间转轴12。底座及调平旋钮1位于整个光学综合测量平台的最低端部位,且底座为左侧部分更为厚重一些,防止由于显像结构导致整个光学综合测量平台翘起,增加其稳定性,同时底座为整个光学综合测量平台提供支持。底座下端面上对称安装有两个调平旋钮,该调平旋钮一方面起支持作用,另一方面对整个光学综合测量平台初步调平左右,保持光学综合测量平台水平度,提高测量精度。中间转轴12整体为三级阶梯轴状,自下而上分为一级二级三级阶梯轴,一级阶梯轴直径最大,三级阶梯轴直径最小。一级阶梯轴最下端与底座及调平旋钮1上端面上圆形凹槽固定连接,中间段安装有一块半圆形挡板,用于保持显像结构的水平度。内盘机构包括刻度值6、内盘读数装置7、第二转臂内盘13和第一转臂内盘14。第二转臂内盘13位于整个内盘机构的最下端位置,其右端设有螺栓孔用于连接显像结构,左端厚度较大为配重部分,进一步保持整个光学综合测量平台平衡,防止由于显像结构重量引起光学综合测量平台翘起,提高光学综合测量平台的稳定性。刻度值6和内盘读数装置7安装在读数内盘上,刻度值6环状设置在读书内盘的外圆环部分,内盘读数装置7环绕设置在读数内盘上端面靠近外圆环部分,刻度值6和内盘读数装置7相互配合作用完成读数。第一转臂内盘14最左端为圆锥状且最前端设有螺孔用于连接第一转臂3和内盘固定螺丝11,右端设有圆形通孔,将第一转臂内盘14安装在中间转轴12的三级阶梯轴上。在一级阶梯轴与二级阶梯轴之间安装有第二转臂内盘13,在第二转臂内盘13上侧安装有读数内盘,在二级阶梯轴与三级阶梯轴过渡处安装有第一转臂内盘14,且读数内盘上下端面分别与第二转臂内盘13上端面第一转臂内盘14下端面固定连接,使读数内盘能够和第一转臂起运动,之后通过内盘读数装置7完成读数,在三级阶梯轴最上端装有载物台机构。
载物台机构包括可拆卸载物台8、载物台调平旋钮9和载物台固定螺丝10。可拆卸载物台8包括上部载物平台和下部连接端,其中,下部连接端自下端面向内钻有圆形深孔,与连接中间转轴12三级阶梯轴上端连接,且其中间位置右端开有贯穿内壁螺纹孔,便于载物台固定螺丝10安装,通过载物台固定螺丝10拧紧将载物台机构与中间转轴12固定,保持载物台机构的平衡。上部载物平台为两个分离圆台,下圆台与下部连接端固定连接,且下圆台左右两端对称设置有两个螺纹通孔,同时,上圆台下端面左右两侧对称钻有一定深度的螺纹孔,上圆台与下圆台的螺纹孔相配合,用于安装载物台调平旋钮9,在载物台调平旋钮9穿过下圆台上的通孔好与上圆台下端螺孔完全拧紧时,可以通过继续拧载物台调平旋钮9来控制上圆台的升降,进而控制待测样品的位置。同时,在需要拆卸载物台机机构时,可以通过载物台调平旋钮9和载物台固定螺丝10完成载物台机机构的拆卸与更换。提高该光学综合测量平台的实用性和经济性。
光源结构包括可拆卸式光源2、第一转臂3和内盘固定螺丝11。第一转臂3整体为倒L型结构,其倒L型结构最下端设有接近底座上端面的圆台,中部开有螺孔,用于安装内盘固定螺丝11连接第一转臂内盘14,在中部偏上位置设有连接两条倒L型支架的固定杆,增加整个光源结构的稳定性,倒L型上端面左右两边装有两个伸缩装置,以便于实现可拆卸式光源2的上下移动。可拆卸式光源2安装于光源结构的最上端,包括光源与导轨,导轨通过螺栓固定连接在伸缩装置上端,导轨为套筒结构,便于光线集中,光源通过螺栓安装在导轨滑块上,使光源能够在导轨左右移动,优选地,可拆卸式光源2可选半导体激光器、LED灯、白炽灯等常见光源,且可拆卸式光源2背后可安装调向螺钉控制光源出射方向,以便图像清晰显示在显像结构上,提高该光学综合测量平台的功能性。
此外,显像结构包括可拆卸式探头或像屏4和第二转臂5。第二转臂5为倒L型结构架和可拆卸延长臂,其中,倒L型结构架下端部分钻有两螺纹孔,通过螺栓将第二转臂5与第二转臂内盘13固定连接,从而保证第二转臂5与第二转臂内盘13的同步转动。在倒L型结构架的中部设置有一根固定杆,以加强该倒L型结构的稳定性,且倒L型结构架上部处设有可拆卸延长臂,该拆卸延长臂通过螺栓与倒L型结构连接,共同构成该第二转臂5。可拆卸延长臂末端装有可拆卸式探头或像屏4,优选地,可拆卸式探头或像屏4为光度计、光敏电阻、硅光电池等。该可拆卸式探头或像屏4下端设置为套筒结构,将其套在可拆卸延长臂上,使可拆卸式探头或像屏4能够前后移动,且可拆卸式探头或像屏4后端设置有上下移动装置,使可拆卸式探头或像屏4能上下移动,进一步便于清晰成像,提高光学综合测量平台的测量准确性。
本实用新型一种用于教学的光学综合测量平台,其实现精准测量步骤如下:
步骤1:将光学综合测量平台放好后,通过调节底座及调平旋钮1上的调平旋钮使整个光学综合测量平台保持水平,之后,将待测样品放置在可拆卸载物台8上端,同时调节载物台固定螺丝10和载物台调平旋钮9,确保待测样品水平,保证待测物处于良好的待测状态。
步骤2:在待侧样品固定调平之后,将可拆卸式光源2打开,通过调节可拆卸式光源2的前后左右位置、调节可拆卸式探头或像屏4的前后左右位置、调节可拆卸式光源2后的调向螺钉和可拆卸式探头或像屏4后的调向螺钉,控制光线由可拆卸式光源2射出进过待测样品,最后成像在可拆卸式探头或像屏4上。
步骤3:在完成成像后,通过导轨上刻度尺、读数内盘上的内盘读数装置7和所成像包含的数据完成计算,进而完成对该待测物的计算分析。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,包括底座与内盘结构、设于该底座与内盘结构一侧的光源结构,以及设于该底座与内盘结构另一侧的显像结构;
所述底座与内盘结构包括底座转轴机构、内转盘机构和载物台机构,其中,所述底座转轴机构包括底座及调平旋钮(1)和设于该底座及调平旋钮(1)上的中间转轴(12),所述内转盘机构包括第二转臂内盘(13),该第二转臂内盘(13)套设于所述中间转轴(12)上,所述载物台机构包括设于所述中间转轴(12)顶部的可拆卸载物台(8);
所述光源结构包括可拆卸式光源(2)和第一转臂(3),所述可拆卸式光源(2)通过第一转臂(3)与所述底座及调平旋钮(1)连接;
所述显像结构包括可拆卸式探头或像屏(4)和第二转臂(5),所述可拆卸式探头或像屏(4)通过所述第二转臂(5)与所述第二转臂内盘(13)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述中间转轴(12)为三级阶梯轴,自下而上分别为一级阶梯轴、二级阶梯轴和三级阶梯轴,一级阶梯轴直径最大,三级阶梯轴直径最小;一级阶梯轴最下端与底座及调平旋钮(1)上端面上圆形凹槽固定连接,所述二级阶梯轴安装有一块半圆形挡板。
3.根据权利要求1所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述内转盘机构包括刻度值(6)和内盘读数装置(7),所述刻度值(6)呈环状设于所述内盘读数装置(7)外圆环部分。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述内转盘机构包括第一转臂内盘(14),该第一转臂内盘(14) 套设于所述中间转轴(12),其外圆周通过内盘固定螺丝(11)与所述第一转臂(3)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述载物台机构包括载物台调平旋钮(9),该载物台调平旋钮(9)为多个,均匀于所述可拆卸载物台(8)的外圆周上。
6.根据权利要求1或5所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述载物台机构包括载物台固定螺丝(10),该载物台固定螺丝(10)垂直于所述中间转轴(12)设置。
7.根据权利要求1所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述第一转臂(3)为倒L型结构,该倒L型结构最下端设有接近所述底座及调平旋钮(1)上端面的圆台,中部开有螺孔。
8.根据权利要求1所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述可拆卸式光源(2)包括光源与导轨,所述导轨通过螺栓固定连接在所述第一转臂(3)上端,导轨为套筒结构,便于光线集中,所述光源通过螺栓安装在导轨一端。
9.根据权利要求8所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述可拆卸式光源(2)为半导体激光器、LED灯或白炽灯。
10.根据权利要求1所述的一种用于教学的光学综合测量平台,其特征在于,所述第二转臂(5)为倒L型结构架和可拆卸延长臂,其中,倒L型结构架下端部设有螺纹孔,通过螺栓将所述第二转臂(5)与第二转臂内盘(13)固定连接。
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