一种多功能光栅光谱仪的制作方法

本实用新型涉及光学实验技术领域，尤其涉及一种多功能光栅光谱仪。

背景技术：

光谱仪器是一种分析、测定光辐射频率、强度特性以及其变化规律的仪器。它利用光的色散原理、衍射原理或光学调制原理，使不同频率的光辐射按照一定的规律分解开，形成光谱，同时配合一系列光学、精密机械、电子和计算机系统，完成对光辐射的频率和强度进行精密测定和分析。光谱仪具有分析精度高、测量范围大、速度快等优点。近年来，各种光谱仪器已广泛应用于环境监测、科学实验、社会生产、化学分析、生物医学和光电子功能材料等科研领域。

光栅光谱仪是一种广泛应用的光学分析仪器。目前生产的各种光谱仪中主要是以单通道和多通道接收光信号为主。单通道光谱仪就是使用步进电机驱动光栅转动从而对波长进行扫描，用光电倍增管接收不同波长的光信号，从而获得波长强度谱。多通道光谱仪就是经过光栅分光后直接由ccd器件进行光信号接收，从而获得波长强度谱。然而，现有的光栅光谱仪由于用于调节高低的升降驱动机构位于光路机箱内，当升降驱动机构损坏时，需要光栅光谱仪整体拆卸下来，进行维修，费时费力。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种多功能光栅光谱仪。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种多功能光栅光谱仪，包括光路机箱、入射狭缝、中间反射镜、准直镜、光栅、聚焦镜、出射狭缝和光接收器件，光接收器件包括光电倍增管和ccd器件，入射狭缝、中间反射镜、准直镜、光栅、聚焦镜、出射狭缝形成光路，聚焦镜和出射狭缝之间设有反光镜，光路机箱顶面扣合有机箱盖，光路机箱内顶部设有安装平台，中间反射镜、准直镜、光栅、聚焦镜和反光镜下端均连有竖直的旋转轴，旋转轴下端连有升降驱动机构，并通过升降驱动机构可升降、可旋转地设在安装平台上，旋转轴下端与升降驱动机构转动连接，安装平台下方设有移动平台，升降驱动机构固定在移动平台上，移动平台底部两侧均贴合有支撑板，支撑板与光路机箱内壁固定连接，且与光路机箱的宽度方向平行，移动平台与支撑板滑动连接，移动平台后侧设有水平的一号电动缸，一号电动缸固定在光路机箱上，且一号电动缸的活塞杆与移动平台固定连接，用于驱动移动平台沿光路机箱宽度方向前后移动，移动平台顶面中心处设有竖直的二号电动缸，二号电动缸的活塞杆与安装平台铰接，光路机箱前侧设有维修门，方便安装平台从光路机箱内移出，入射狭缝位于光路机箱后侧，ccd器件安装在维修门前侧顶部，用于接收反光镜反射的光线，出射狭缝位于光路机箱右侧，光电倍增管安装在出射狭缝上，用于接收出射狭缝射出的光线。

升降驱动机构包括带有外螺纹的升降杆和电动机，电动机固定在移动平台上，升降杆上套有丝母，丝母嵌在安装平台内，且丝母与安装平台固定连接，升降杆上端与旋转轴旋转连接，升降杆下端连有竖直的带有十字形卡槽的上卡块，电动机的输出轴连有带有十字形卡块的下卡块，下卡块上的十字形卡块位于上卡块的十字形卡槽内。

旋转轴上套有定位盘，定位盘上设有若干圆周分布的一号限位孔，安装平台上设有若干与一号限位孔相匹配的二号限位孔，二号限位孔和一号限位孔内设有限位杆，定位盘通过限位杆固定在安装平台上。

光路机箱顶部设有若干导向圆台，机箱盖底面设有与导向圆台相匹配的导向孔。

导向圆台上端的直径小于下端的直径。

支撑板顶面设有滑槽，移动平台底面设有滑块，且滑块位于支撑板的滑槽内。

上卡块上的十字形卡槽的深度大于5厘米。

本实用新型的有益效果是：当升降驱动机构时，本实用新型可以将升降驱动机构推送到光路机箱外，在光路机箱外实现维修，省时省力。调整好位置的准直镜、光栅和聚焦镜因晃动旋转容易导致光线走线产生偏差，影响实验的精准度，定位盘可以实现水平方向上的旋转定位，使准直镜、光栅和聚焦镜精准定位，防止因光路机箱晃动导致准直镜、光栅和聚焦镜旋转，从而提高了实验的精确度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型未安装机箱盖时的俯视图；

图3为图1中a处的放大示意图；

图4为图1中b处的放大示意图；

图5为下卡块的结构示意图；

图中：1-光路机箱；2-入射狭缝；3-准直镜；4-光栅；5-聚焦镜；6-出射狭缝；7-机箱盖；8-安装平台；9-光电倍增管；10-ccd器件；11-反光镜；12-旋转轴；13-升降驱动机构；131-升降杆；132-电动机；133-丝母；134-上卡块；135-下卡块；14-移动平台；15-支撑板；16-一号电动缸；17-二号电动缸；18-维修门；19-定位盘；20-限位杆；21-导向圆台；22-中间反射镜；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

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说明：

如图1至图5所示，一种多功能光栅光谱仪，包括光路机箱1、入射狭缝2、中间反射镜22、准直镜3、光栅4、聚焦镜5、出射狭缝6和光接收器件，光接收器件包括光电倍增管9和ccd器件10，入射狭缝2、中间反射镜22、准直镜3、光栅4、聚焦镜5、出射狭缝6形成光路，聚焦镜5和出射狭缝6之间设有反光镜11，光路机箱1顶面扣合有机箱盖7，光路机箱1内顶部设有安装平台8，中间反射镜22、准直镜3、光栅4、聚焦镜5和反光镜11下端均连有竖直的旋转轴12，旋转轴12下端连有升降驱动机构13，并通过升降驱动机构13可升降、可旋转地设在安装平台8上，旋转轴12下端与升降驱动机构13转动连接，安装平台8下方设有移动平台14，升降驱动机构13固定在移动平台14上，移动平台14底部两侧均贴合有支撑板15，支撑板15与光路机箱1内壁固定连接，且与光路机箱1的宽度方向平行，移动平台14与支撑板15滑动连接，移动平台14后侧设有水平的一号电动缸16，一号电动缸16固定在光路机箱1上，且一号电动缸16的活塞杆与移动平台14固定连接，用于驱动移动平台14沿光路机箱1宽度方向前后移动，移动平台14顶面中心处设有竖直的二号电动缸17，二号电动缸17的活塞杆与安装平台8铰接，光路机箱1前侧设有维修门18，方便安装平台8从光路机箱1内移出，入射狭缝2位于光路机箱1后侧，ccd器件10安装在维修门18前侧顶部，用于接收反光镜11反射的光线，出射狭缝6位于光路机箱1右侧，光电倍增管9安装在出射狭缝6上，用于接收出射狭缝6射出的光线。

升降驱动机构13包括带有外螺纹的升降杆131和电动机132，电动机132固定在移动平台14上，升降杆131上套有丝母133，丝母133嵌在安装平台8内，且丝母133与安装平台8固定连接，升降杆131上端与旋转轴12通过推力轴承转动连接，升降杆131下端连有竖直的带有十字形卡槽的上卡块134，电动机132的输出轴连有带有十字形卡块的下卡块135，下卡块135上的十字形卡块位于上卡块134的十字形卡槽内，电动机132工作带动下卡块135旋转，下卡块135推动上卡块134旋转，上卡块134带动升降杆131旋转，由于丝母133固定，升降杆131在竖直方向上向上或向下运动，进而实现升降，升降杆131在升降的过程中，下卡块135的十字形卡块位于上卡块134的十字形卡槽内，且在上卡块134的十字形卡槽内向上或向下运动，从而保证下卡块135向上卡块134进行动力输送。

旋转轴12上套有定位盘19，定位盘19上设有若干圆周分布的一号限位孔，安装平台8上设有若干与一号限位孔相匹配的二号限位孔，二号限位孔和一号限位孔内设有限位杆20，定位盘19通过限位杆20固定在安装平台8上。

光路机箱1顶部设有若干导向圆台21，机箱盖7底面设有与导向圆台21相匹配的导向孔，向圆台21上端的直径小于下端的直径。

导支撑板15顶面设有滑槽，移动平台14底面设有滑块，且滑块位于支撑板15的滑槽内。

上卡块134上的十字形卡槽的深度大于5厘米。

本实用新型工作时，当升降驱动机构13需要维修时，打开维修门18，二号电动缸17带动安装平台8向上运动，使上卡块134和下卡块135分离，分离后，一号电动缸16工作，将移动平台14从光路机箱1内推出，推出后对升降驱动机构13进行维修，由于二号电动缸17与安装平台8铰接，到需要对位于移动平台14上的升降驱动机构13进行维修时，仅需翻转安装平台8将待维修的升降驱动机构13露出即可，省时省力。调整好位置的准直镜3、光栅4和聚焦镜5因晃动旋转容易导致光线走线产生偏差，影响实验的精准度，定位盘19可以实现水平方向上的旋转定位，使准直镜3、光栅4和聚焦镜5精准定位，防止因光路机箱1晃动导致准直镜3、光栅4和聚焦镜5旋转，从而提高了实验的精确度。

此外，中间反射镜22、准直镜3、光栅4、聚焦镜5和反光镜11下端均连有竖直的旋转轴12，旋转轴12下端连有升降驱动机构13，从而中间反射镜22、准直镜3、光栅4、聚焦镜5和反光镜11均可以实现单独调节高度，由于中间反射镜22、准直镜3、光栅4、聚焦镜5和反光镜11有时候需要进行高度的微调，使用一般的升降机构，例如气缸、电动缸和自动升降杆等，无法达到微调的要求，本实用新型通过升降杆131和丝母133配合，电动机132每旋转一圈，升降杆131上升一个螺距(升降杆131上螺纹的螺距)，从而实现微调，精度可以达到0.5mm；

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。