CN211013244U - 一种光源强度标准灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光源强度标准灯及其用途。该光源强度标准灯包括发光组件、定位组件和散热组件；其中，发光组件包括灯座、设置在灯座上的灯泡和外壁，外壁设置在灯泡和灯座的外部，用于保护灯泡和灯座；外壁能够进入光谱测量装置中的比色皿支架内；定位组件设置在外壁侧表面，且定位组件能够沿外壁侧表面上下运动；定位组件内的定位框的尺寸大于比色皿支架的尺寸，用于定位灯泡在比色皿支架内的位置。该标准灯外壁尺寸与比色皿外部尺寸相当，配合定位组件对准比色皿支架即可实现灯泡的定位。其相当于黑体辐射光源的强度标准灯，能够在宽光谱波段范围内(350‑3000nm)光谱能量稳定输出。

Description

一种光源强度标准灯

技术领域

本实用新型涉及光学检测领域，涉及一种光源强度标准灯，更具体涉及一种色温可定体辐射光源强度标准灯。

背景技术

光源可以发出各种波长的电磁辐射，如红外线、可见光、紫外线乃至高能宇宙射线和其他长波电磁辐射。理想的黑体辐射光源对外来的任何辐射都只吸收而无反射，同时以光和热等形式对外界进行辐射。部分人造光源可实现在一定色温范围内辐射相当于黑体辐射光源。采用人造光源对黑体辐射光源进行模拟可应用于光谱测量装置的强度校正。

目前使用的标准光源包括氘灯标准光源、氙灯标准光源、等离子体标准光源和卤钨灯标准光源等。氘灯标准光源、氙灯标准光源和等离子体标准光源的标准光谱均为锐线光谱或部分为锐线光谱，而标准卤钨灯的标准光谱为黑体辐射光谱且平滑，后者相比前三者而言更适合于光谱强度校准。

专利CN205655265U公开了一种卤素灯标准光源，采用卤钨灯泡结合光纤导光对光谱仪进行校准，并通过散热灯体和灯体上的风道散热，并可匀光。但由于其发出的光经光纤折反射后会发生改变，与标准光谱差异较大，进入光谱探测装置后难以对光谱强度起到校准作用。

实用新型内容

本实用新型提供一种光源强度标准灯，所述的光源强度标准灯包括发光组件、定位组件和散热组件；

其中，所述发光组件包括灯座、设置在灯座上的灯泡和外壁，所述外壁设置在所述灯泡和灯座的外部，用于保护灯泡和灯座；所述外壁能够进入光谱测量装置中的比色皿支架内；

所述定位组件设置在外壁侧表面，且定位组件能够沿外壁侧表面上下运动；所述定位组件包括定位框，所述定位框的尺寸大于所述比色皿支架的尺寸，用于定位所述灯泡在比色皿支架内的位置。

根据本实用新型的技术方案，所述外壁的形状可以为长方体、圆柱体或其它异形形状，优选为长方体。

根据本实用新型示例性的技术方案，所述外壁的尺寸和形状与所述定位框的尺寸和形状相配合，使定位框能够在外壁侧表面移动即可。例如，外壁的尺寸可以与比色皿外围尺寸相当，例如尺寸与10mm规格的比色皿相同。

根据本实用新型的技术方案，所述外壁的侧表面上设置一个通光孔，使灯泡的灯光透出，照射到光谱测量装置。优选地，所述通光孔的形状为圆孔。

根据本实用新型的技术方案，定位框的结构不限，例如可以为一体式闭合定位框、一体式非闭合定位框或者组合式定位框。进一步地，所述定位组件还可以包括可以将定位框固定于外壁侧表面的固定部件，例如螺丝、定位销或卡扣。又如，所述定位组件还可以包括与固定部件配合的锁紧部件，例如与螺丝配合的螺母。

当所述定位框为一体式闭合定位框时，所述定位组件还可以包括螺丝，所述定位框的侧表面上设置有与螺丝配合的螺孔，通过螺丝的旋进与旋出，控制定位框在外壁表面的固定与移动。当螺丝旋进顶到外壁侧表面上时，可使定位框固定在外壁侧表面，且由于定位框的尺寸大于比色皿支架尺寸，定位框接近比色皿支架的一端表面与比色皿支架的上部接触，可保证所述外壁在比色皿支架内，且不掉落，此时灯泡的位置也随之固定。当螺丝旋出，则定位框可沿外壁侧表面运动，定位框移动至定位后灯泡处于合适的位置时，将螺丝旋紧即可。优选地，所述螺丝顶到外壁侧表面上时，应避开通光孔的位置。

当所述定位框为一体式非闭合定位框时，所述非闭合区域小于或等于所述定位框周长的1/4，所述非闭合端延伸出固定端，每个固定端均设置通孔。进一步地，所述定位组件还可以包括与所述通孔配合的螺丝、与螺丝配合的螺母。通过螺丝穿过所述通孔，螺母旋进螺丝，即可实现定位框在所述外壁侧表面上的固定。

其中，上述“一体式闭合定位框”和“一体式非闭合定位框”中的“闭合”，指的是定位框的周向首尾连接，呈封闭状态。

当所述定位框为组合式定位框时，例如，其可以为由两个相同的半框体组成，每半框体的端部可延伸出固定端，每个固定端均设置通孔。进一步地，所述定位组件还可以包括与所述通孔配合的螺丝、与螺丝配合的螺母。通过螺丝穿过所述通孔，将半框体组合，螺母旋进螺丝，即可实现定位框在所述外壁侧表面上的固定。

根据本实用新型的技术方案，所述定位框的材质不限，可以为刚性材质或弹性材质。

根据本实用新型的技术方案，所述灯泡为卤钨灯泡。该灯泡在宽光谱范围(350-3000nm)内响应平坦，设置恒流供电电流，可确保其色温为2800-2900K，例如2856K。

根据本实用新型的技术方案，所述散热组件包括风扇座和位于风扇座上的风扇。

根据本实用新型的技术方案，所述标准灯还包括灯罩，所述灯罩设置在所述风扇的外部。进一步地，所述灯罩上设置通风孔，通风孔位置正对风扇，便于热量散出。

进一步地，所述光源强度标准灯还可以包括电源接头，所述电源接头设置在灯罩外部，用于与外部电源连接，为所述光强度标准灯供电。例如，所述电源接头的数量可以设置两个，第一电源接头与风扇电连接，独立控制风扇的运行；第二电源接头与灯泡电连接，独立控制灯泡的亮灭。

根据本实用新型的技术方案，所述光谱测量装置可以为光纤光谱仪或发射光谱仪等。其中，所述光纤光谱仪可以为红外光纤光谱仪、紫外光纤光谱仪或荧光光纤光谱仪等。

根据本实用新型的技术方案，所述光源强度标准灯还可包括转接圆筒、光纤转接器、光纤接头，所述转接圆筒位于灯泡外部并包围灯泡，所述光纤转接器位于转接圆筒外部并包围转接圆筒，所述光纤接头装配在转接圆筒外表面的通孔上，灯泡中发出的光通过通孔经光纤接头进入光纤并照射样品。其中，所述转接圆筒的尺寸小于所述外壁的尺寸。

进一步地，本实用新型还提供所述光源强度标准灯在光谱测量装置中的应用。例如，所述光源强度标准灯在光谱测量装置校正中的应用，即其可作为空间光强度校准光源。又如，所述光源强度标准灯可以作为光谱测量装置中的光源。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型提供一种在一定色温范围内(2800-2900K)辐射相当于黑体辐射光源的强度标准灯，该标准灯能够在宽光谱波段范围内(350-3000nm)光谱能量稳定输出。

2.本实用新型提供的光源强度标准灯采用风冷式散热，稳定工作时间长可达到2000小时。

3.本实用新型中外壁尺寸与比色皿外部尺寸相当，配合定位组件对准比色皿支架即可实现灯泡的定位；在各类光谱仪上安装和校正非常方便。该光源强度标准灯在光谱测量装置校正中可作为空间光强度校准光源，还可以作为光谱测量装置中的光源。

附图说明

图1为实施例1中的光源强度标准灯的结构示意图(带有转接圆筒、光纤转接器和光纤接头)。

图2为实施例1中的光源强度标准灯的结构剖视图(带有转接圆筒、光纤转接器和光纤接头)。

图3为实施例2中的光源强度标准灯的结构剖视图(去除转接圆筒、光纤转接器和光纤接头)。

图4为实施例2中的光源强度标准灯的实际应用场景图(作为空间光强度校准光源)。

图5为实施例1中光源强度标准灯的实际应用场景图(作为光源)。

图6为实施例1中光源强度标准灯的电路图。

附图标记：1为光纤接头，2为卤钨灯泡，3为光纤转接器，4为外壁，5为定位框，6为风扇座，7为风扇，8a为第一电源接头，8b为第二电源接头，9为灯罩，10为转接圆筒，11为灯座，12为螺孔，13为通光孔，14为激发光谱仪，15为透镜，16为光源强度标准灯，17为发射光谱仪，18为光学平台，19为样品仓，20为液体样品台，21为光纤，22为光纤光谱仪。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本实用新型的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本实用新型，而不应被解释为对本实用新型保护范围的限制。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均涵盖在本实用新型旨在保护的范围内。

实施例1

如图1-图2所示的光源强度标准灯，包括发光组件、定位组件和散热组件；

其中，发光组件包括灯座11、设置在灯座11上的卤钨灯泡2和外壁4，外壁4设置在卤钨灯泡2和灯座11的外部，用于保护卤钨灯泡和灯座；外壁4能够进入光谱仪中的比色皿支架内；

定位组件设置在外壁4侧表面，且定位组件能够沿外壁侧表面上下运动。

定位组件包括定位框5，定位框5的结构为一体式闭合定位框，定位框5的尺寸大于比色皿支架的尺寸，用于定位卤钨灯泡在比色皿支架内的位置。

定位框5的形状和尺寸与外壁4配合，均为长方体。其中，外壁的尺寸与10mm规格的比色皿相同，外壁的侧表面上设置一个通光孔13，使灯泡的灯光透出，照射到光谱仪中的样品。

在定位框5的侧表面上设置一螺孔12，定位组件包括与螺孔12配合的螺丝，通过螺丝的旋进与旋出，控制定位框5在外壁侧表面的固定与移动。当螺丝旋进顶到外壁侧表面上时，可使定位框固定在外壁侧表面，且由于定位框的尺寸大于比色皿支架尺寸，定位框的底部与比色皿支架的上部接触，可保证所述外壁在比色皿支架内，且不掉落，此时灯泡的位置也随之固定。当螺丝旋出，则定位框可沿外壁侧表面运动，定位框移动至定位后灯泡处于合适的位置时，将螺丝旋紧即可。螺丝顶到外壁侧表面上时，应避开通光孔的位置。

其中，散热组件包括风扇座6和位于风扇座上的风扇7、以及灯罩9，灯罩9设置在风扇7的外部，灯罩9上设置通风孔，通风孔位置正对风扇，便于热量散出。

该光源强度标准灯还包括电源接头，电源接头设置在灯罩9外部，用于与外部电源连接，为所述光强度标准灯供电。如图6所示，电源接头包括第一电源接头8a和第二电源接头8b，第一电源接头8a与风扇7电连接，独立控制风扇的运行；第二电源接头8b与卤钨灯泡2电连接，独立控制灯泡的亮灭。

本实施例的光源强度标准灯用作光谱仪中的光源，如图5所示，其还包括与光谱仪连接的部件：转接圆筒10、光纤转接器3和光纤接头1，转接圆筒10位于卤钨灯泡2外部并包围卤钨灯泡，光纤转接器3位于转接圆筒10外部并包围转接圆筒10，光纤接头1装配在转接圆筒10外表面的通孔上，卤钨灯泡中发出的光通过通孔经光纤接头进入光纤并照射样品。其中，转接圆筒的尺寸小于外壁的尺寸。安装转接圆筒10、光纤转接器3和光纤接头1后，在光纤接头1上连接光纤21并在光纤另一头连接光纤光谱仪22，卤钨灯泡2发出的光经光纤21折反射后进入光纤光谱仪22，由于折反射导致光强随波长的分布改变，此时光源强度标准灯的出射光进入光谱仪后和标准黑体辐射不同，无法作为校准光源。

该标准灯能够在宽光谱波段范围内(350-3000nm)响应平坦，光谱能量输出稳定；设置特定的恒流供电电流，可确保其色温为2856K。该标准灯采用风冷式散热，稳定工作时间长可达到2000小时。

实施例2

如图3所示的光源强度标准灯，其不具有与光谱仪连接的部件：转接圆筒10、光纤转接器3和光纤接头1，其余与实施例1相同。

本实施例的标准灯用于作为空间光强度校准光源，如图4所示，本实施例的光源强度标准灯16插入液体样品台20中，光源强度标准灯16和液体样品台20均位于样品仓19内，且置于光学平台18上，样品仓19由激发光谱仪14和发射光谱仪17围成。校准时激发光谱仪处于关闭状态，光源强度标准灯16发出的光经透镜15入射发射光谱仪17，通过空间光对发射光谱仪17进行光谱强度校准。

实施例3

与实施例2不同的是，定位框为一体式非闭合定位框，非闭合区域小于或等于定位框周长的1/4，非闭合端延伸出固定端，每个固定端均设置通孔，定位组件还可以包括与通孔配合的螺丝、与螺丝配合的螺母。通过螺丝穿过所述通孔，螺母旋进螺丝，即可实现定位框在所述外壁侧表面上的固定。

实施例4

与实施例2不同的是，定位框为由两个相同的半框体组成，每半框体的端部延伸出固定端，每个固定端均设置通孔，定位组件包括与通孔配合的螺丝、与螺丝配合的螺母。通过螺丝穿过通孔，将半框体组合，螺母旋进螺丝，即可实现定位框在外壁侧表面上的固定。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光源强度标准灯，其特征在于，所述光源强度标准灯包括发光组件、定位组件和散热组件；

其中，所述发光组件包括灯座、设置在灯座上的灯泡和外壁，所述外壁设置在所述灯泡和灯座的外部，用于保护灯泡和灯座；所述外壁能够进入光谱测量装置中的比色皿支架内；

所述定位组件设置在外壁侧表面，且定位组件能够沿外壁侧表面上下运动；所述定位组件包括定位框，所述定位框的尺寸大于所述比色皿支架的尺寸，用于定位所述灯泡在比色皿支架内的位置。

2.根据权利要求1所述的光源强度标准灯，其特征在于，所述外壁的形状为长方体或圆柱体；

所述外壁的尺寸和形状与所述定位框的尺寸和形状相配合，使定位框能够在外壁侧表面移动即可。

3.根据权利要求1所述的光源强度标准灯，其特征在于，所述外壁的侧表面上设置一个通光孔，所述通光孔的形状为圆孔。

4.根据权利要求1所述的光源强度标准灯，其特征在于，所述定位框的结构为一体式闭合定位框、一体式非闭合定位框或者组合式定位框；

所述定位组件还包括能够将定位框固定于外壁侧表面的固定部件；

所述定位组件还包括与所述固定部件配合的锁紧部件。

5.根据权利要求4所述的光源强度标准灯，其特征在于，当所述定位框为一体式闭合定位框时，所述定位组件还包括螺丝，所述定位框的侧表面上开有与螺丝配合的螺孔，通过螺丝的旋进与旋出，控制定位框在外壁表面的固定与移动；

当所述定位框为一体式非闭合定位框时，所述非闭合区域小于或等于所述定位框周长的1/4，所述非闭合端延伸出固定端，每个固定端均设置通孔；

当所述定位框为组合式定位框时，其为由两个相同的半框体组成，每半框体的端部可延伸出固定端，每个固定端均设置通孔。

6.根据权利要求1所述的光源强度标准灯，其特征在于，所述定位框的材质为刚性材质或弹性材质；

所述灯泡为卤钨灯泡。

7.根据权利要求1所述的光源强度标准灯，其特征在于，所述散热组件包括风扇座和位于风扇座上的风扇；

所述标准灯还包括灯罩，所述灯罩设置在所述风扇的外部；

所述灯罩上设置通风孔。

8.根据权利要求1所述的光源强度标准灯，其特征在于，所述光源强度标准灯还包括电源接头，所述电源接头设置在灯罩外部，用于与外部电源连接，为所述光源强度标准灯供电；

所述光谱测量装置为光纤光谱仪或发射光谱仪。

9.根据权利要求1-8任一项所述的光源强度标准灯，其特征在于，所述光源强度标准灯还包括转接圆筒、光纤转接器、光纤接头，所述转接圆筒位于灯泡外部并包围灯泡，所述光纤转接器位于转接圆筒外部并包围转接圆筒，所述光纤接头装配在转接圆筒外表面的通孔上，灯泡中发出的光通过通孔经光纤接头进入光纤并照射样品。

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