一种反射式光谱探头的制作方法

本发明涉及光谱测试技术领域，具体涉及一种反射式光谱探头。

背景技术：

现有的表面质量检测技术，特别是对于珍珠这类圆球形物体的表面质量检测，国内大多采用人工检测技术，通过比较待测样品与标准样品来判断待测样品的质量，这类技术主要依靠人眼的观察，以及检测人员的鉴别能力来实现，一方面容易受到人眼的视力、疲劳度以及鉴别能力的影响，批量检测时需要投入大量的人力；另一方面对标准样品难于选择，可操作性差；因此人工检测技术存在检测效率和检测精度都极低，且操作繁杂，要求检测人员具备相当的鉴别能力等技术问题；另外，市面上还出现了一些机器视觉检测技术，通过采集待测样品表面的图像，对图像进行解析以获得待测样品表面质量，这类方法不仅对拍照环境要求高，且无法保证图像采集时待测样品的稳定，导致采集的图像干扰大，且连续拍摄的多张图片无法有效反映待测样品的表面品质，因此常规的机器视觉检测技术检测精度差，且要求检测人员具备相当的专业技能，可操作时差；即现有的表面质量检测技术，并没有专用且可靠地检测设备来实现特别是对于珍珠这类样品的检测。

技术实现要素：

为了填补现有技术没有专门适用于圆球形物体表面质量检测的设备，本发明提供了一种反射式光谱探头。本发明通过设置一体化的反射式光谱探头，以实现待测样品（特别适用于珍珠）的光谱检测，进而根据光谱数据实现待测样品的表面质量识别。

本发明通过下述技术方案实现：

一种反射式光谱探头，包括探头本体，所述探头本体采用顶端开口的圆柱形筒状结构；所述圆柱形筒状结构底部上沿内侧壁周面设置有辅助结构且所述辅助结构为中空结构以容纳并支撑待测样品；所述圆柱形筒状结构靠近底部的侧壁上周向均匀设置有偶数个气流通道，该气流通道贯穿圆柱形筒状结构侧壁和辅助结构侧壁，所述圆柱形筒状结构底部中心开设有通孔用以配合光纤固定端形成光纤插入接口。

本发明的工作原理为：将待测样品传输到探头本体内，通过辅助结构将待测样品稳定置于辅助结构的中空结构中，通过光纤插入口传输光信号，所述光信号照射待测样品表面，经待测样品表面反射，经光纤插入口将反射信号传输给光谱仪以实现待测样品的光谱检测。同时还能通过气流通道通入气流以驱动待测样品翻滚，实现同一待测样品多个不同表面位置的光谱检测。且本发明还能够通过气流通道通入气流将待测样品吹离光谱探头，以结束当次检测，结构简单，便于操作。

优选的，所述辅助结构为沿内侧壁周面一体设置的内部为漏斗形通孔的圆柱结构。本发明的辅助结构可以采用一体的中空结构，且内部为漏斗形通孔结构，能够使被翻滚的待测样品快速稳定，提高检测精度和可靠性。

优选的，所述辅助结构包括沿内侧壁周向均匀设置的多个直角梯形结构块，由多个直角梯形结构块构成中空结构。本发明的辅助结构也可以采用周向均匀设置的多个直角梯形结构块构成的中空结构，使被翻滚的待测样品快速稳定，提高检测精度和可靠性。

优选的，所述辅助结构包括至少6个直角梯形结构块。本发明采用至少6个直角梯形结构块，防止各个直角梯形结构块之间的缝隙过大，卡住待测样品。

优选的，所述气流通道为6个。本发明采用6个气流通道，提高气流吹动方向和待测样品受力方式的可控性，在进行待测样品翻滚时，能够使待测样品翻滚得彻底；在将待测样品吹离探头本体时，使得作用于待测样品的力更加均衡，确保待测样品顺利吹出；保证了检测的精准性。

优选的，还包括一体成型在圆柱形筒状结构顶端开口处的圆环形探头底座，所述圆环形探头底座圆环上均匀设置有多个螺孔用以安装光谱探头。

优选的，所述待测样品为珍珠。本发明特别适应于珍珠这类圆球形物体的表面检测。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明设置了一个一体式光谱探头，该光谱探头通过中空的辅助结构，以容纳和支撑待测样品，通过光纤插入口输入光信号，用于照射待测样品，由待测样品表面反射的光信号经光纤插入口，由光谱仪采集光谱数据，进而实现待测样品的光谱检测；本发明的光谱探头结构一体式设计，简单便于操作，也无需操作人员具备专业的技术，即可实现待测样品（特别是对于珍珠这类待测样品）的光谱检测，为后续表面质量识别提供稳定可靠的光谱数据；本发明还通过气流通道通入气流，以驱动待测样品翻滚，并借助辅助结构快速稳定翻滚后的待测样品，实现同一待测样品多个不同表面位置的光谱数据检测；本发明设置了一种内部中空，且呈漏斗形的辅助结构，以快速将运动的待测样品稳定，提高检测的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的圆环形探头底座剖视图。

图3为本发明的光谱本体底部剖视图。

具体实施方式

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例提出了一种反射式光谱探头，包括探头本体16，所述探头本体16采用顶端开口的圆柱形筒状结构；所述圆柱形筒状结构底部上沿内侧壁周面设置有辅助结构16-2且所述辅助结构16-2为中空结构以容纳并支撑待测样品；所述圆柱形筒状结构靠近底部的侧壁上周向均匀设置有偶数个气流通道，该气流通道贯穿圆柱形筒状结构侧壁和辅助结构16-2侧壁，所述圆柱形筒状结构底部中心开设有通孔用以配合光纤固定端16-4形成光纤插入接口16-5。

本实施例的光谱探头的工作原理如下：将待测样品传输到探头本体内，通过辅助结构将待测样品稳定置于辅助结构的中空结构中，通过光纤插入口传输光信号，所述光信号照射待测样品表面，经待测样品表面反射，经光纤插入口将反射信号传输给光谱仪以实现待测样品的光谱检测。同时还能通过气流通道通入气流以驱动待测样品翻滚，实现同一待测样品多个不同表面位置的光谱检测。且本发明还能够通过气流通道通入气流将待测样品吹离光谱探头，以结束当次检测，结构简单，便于操作。

如图1和图2所示，本实施例的光谱探头还包括一体成型在圆柱形筒状结构顶端开口处的圆环形探头底座16-1，所述圆环形探头底座16-1圆环上均匀设置有多个螺孔（16-1-1、16-1-2和16-1-3）用以安装光谱探头。通过螺纹连接便于将光谱探头固定安装，实现待测样品的光谱检测。

如图3所示，本实施例中设置了6个均匀分布的气流通道（16-3-1、16-3-2、16-3-3、16-3-4、16-3-5和16-3-6）。本实施例中，采用的气流通道越多，气流吹动方向和待测样品受力方式的可控性越强，在进行待测样品翻滚时，能够使待测样品翻滚得彻底；在将待测样品吹离探头本体时，使得作用于待测样品的力更加均衡，确保待测样品顺利吹出；因此本实施例中鉴于实际应用，为了提高检测的精准性，采用了6个均匀分布的气流通道。

本实施例中，该光谱探头适用于但不限于珍珠这种待测样品的光谱检测，能够为珍珠的表面质量识别提供更加稳定可靠的光谱数据。

实施例2

本实施例对上述实施例1的辅助结构作了进一步优化，具体的，所述辅助结构16-2为沿内侧壁周面一体设置的内部为漏斗形通孔的圆柱结构。本实施例的辅助结构采用一体的中空结构，且内部为漏斗形通孔结构，能够使被翻滚的待测样品快速稳定，提高检测精度和可靠性。

实施例3

本实施例对上述实施例1的辅助结构作了进一步优化，具体的，所述辅助结构16-2包括沿内侧壁周向均匀设置的多个直角梯形结构块，由多个直角梯形结构块构成中空结构。本实施例的辅助结构采用周向均匀设置的多个直角梯形结构块构成的中空结构，使被翻滚的待测样品快速稳定，提高检测精度和可靠性。

本实施例中，所述辅助结构16-2包括至少6个直角梯形结构块。采用至少6个直角梯形结构块均匀布置，防止各个直角梯形结构块之间的缝隙过大，容易卡住待测样品。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。