专利名称：色散仪器的波长自动校正系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光谱测试及直接从光谱本身测量谱线强度的装置。
现有色散仪器的波长校正系统示于图1，包括精密丝杆，衍射光栅，传动机构，正弦机构，观察及计数装置。丝杆1安装在与支架相连的轴承21、22上。带滑块的螺母31套装在丝杆1上，固定在支架上的转动副33与滑块之间用连杆32连接，螺母31、连杆32及传动副33构成正弦机构，位于传动副33一端的连杆32上布置1只衍射光栅4，传动机构由伞形齿轮51、52、柱形齿轮53、54、55及手柄56组成，计数装置是机械式计数器6，布置在机壳的正面，在接收位置上布置1只目视读数显微镜。以低压汞灯为光源，经包括衍射光栅4在内的色散系统，由目视读数显微镜观察汞灯谱线。
在进行波长校正时，摇动手柄56，衍射光栅方位随之改变，汞灯发射的三条谱线进入色散系统，经波长扫描，在目视读数显微镜上观察的谱线值分别是404.7nm、435.9nm、546.1nm，机械计数器6显示到谱线值与观察值相一致，说明波长标尺准确;若两者不一致，则需校正，校正时或者调整光栅角度，或者调整齿轮的啮合位置，直至两者数值相一致时止。
现有技术存在以下缺陷1、机械计数器计数精确度低，重复性差;
2、机械传动链长，噪音大，可靠性差;
3、仪器波长准确度难于长期维持;
4、齿轮啮合位置调整困难、且精度低;
5、对仪器操作人员素质要求高，校正速度慢。
本发明的目的在于提供一种能自动校正的色散仪器的波长自动校正系统，该自动校正系统通过光电器件测得的信号，并由电子计算机控制的步进马达实现光谱线与仪器波长标尺一致。
本发明是对现有技术方案的重大改进，依据汞灯的特定谱线，在螺母位移和丝杆转角两个方面确定汞灯谱线的位置标记，利用光电器件记录并输出这2个位置标记信号，送电子计算机处理，计算机以三相六拍脉冲的方式控制步进马达工作，每一脉冲宽度相当于波长分辨率为0.02nm。
图面说明图1为现有的色散仪器的波长校正系统结构示意图，图中1-丝杆21、22-轴承31-带滑块的螺母32-连杆33-转动副4-衍射光栅51、52-伞形齿轮53、54、55-柱形齿轮56-手柄6-机械式计数器。
图2为本发明的色散仪器的波长自动校正系统的结构示意图，图中57-步进马达71-挡光片72-光电耦合器81-带径向槽的圆盘82-光电耦合器91、92-微动按钮开关。
其余标记与图1相同。
图3为圆盘81结构图。
以下结合
，详细描述本发明内容。
本发明的色散仪器的波长自动校正系统，如单色仪中的波长校正系统，如图2所示，包括丝杆1，由带滑块的螺母31、连杆32及转动副33构成的正弦机构，衍射光栅4，由步进马达57和伞形齿轮51、52构成的传动机构，还设有挡光片71，带径向槽的圆盘81，光电耦合器72、82，限止螺母31位移的微动按钮开关91、92。其中挡光片71布置在螺母31外缘，圆盘81套装在丝杆1前端部的转轴上，光电耦合器72布置在挡光片71通道上，光电耦合器82与带径向槽的圆盘81相交错，用于限止螺母31移动范围的微动按钮开关91、92分别布置在螺母31行程的两端，步进马达57与伞形齿轮52连接，光电耦合器72、82和微动按钮开关91、92分别与电子计算机连接，步进马达57由电子计算机控制。
光电耦合器72安装位置选择在衍射光栅4处于某一选定的波长，如处于375.0nm时，挡光片71刚好挡住光电耦合器72通光的位置上;圆盘81安装方位选择在衍射光栅4处于另一选定的波长，如处于380.0nm时，其上的径向槽对准光电耦合器82;螺母31移动到与微动按钮开关91/92相接触时，微动按钮开关91/92断开;计算机通过控制电路驱动步进马达57，每一个脉冲相当于波长分辨率为0.02nm。
本波长自动校正系统由电子计算机执行，该计算机设有波长检测、测量软件和波长自动校正软件，当挡光片71挡住光电耦合器72时，衍射光栅4处于某一选定的波长，如处于波长375.0nm，计算机检测到光电耦合器72的信号，控制步进马达57，使丝杆1向长波方向转动;圆盘81的径向槽对准光电耦合器82时，衍射光栅4恰好处于另一选定的波长，如处于380.0nm，此时波长显示器上显示380.0nm，启动测量软件，实现波长自动扫描;如果螺母31接触到微动按钮开关91/92时，步进马达停止工作，可启动专用软件，螺母31回到正常的工作位置。
需要对色散仪器作波长校正时，仪器的接收器采用光电倍增管，插入仪器专设积分球内的低压汞灯发射三条谱线404.7nm、435.9nm、546.1nm，启动波长自动校正软件，将三条谱线值读入计算机，并与仪器波长显示器上的波长值作比较，两者间的差值由计算机自动计算并修正，直至仪器显示器上波长显示值与汞谱线404.7nm、435.9nm、546.1nm相一致止。
与现有技术比较，本方案具有如下优点1、应用本方案可使色散仪器的波长校正实现自动化。
2、波长校正重复性优于0.05nm，而现有同类仪器为0.1nm。
3、仪器可以长期维持高精度，重复性高，校正速度快，且操作简便，初级技术人员便可以操作。而现有同类仪器波长校正困难，不易长期维持仪器波长准确度。
实施例用于测定彩色电视及电光源光辐射体的色温、色坐标、显色指数等参数的彩色分析仪器的波长自动校正系统，采用示于图2的结构。丝杆1直径φ19mm，其螺距为1mm，衍射光栅4为1200线/mm，连杆32长度为120mm，伞形齿轮51、52模数为0.5，步进马达57采用45BF003Ⅱ，由紫金ⅡA计算机通过软件进行控制，挡光片71尺寸为5×10mm，其材料是铜片，光电耦合器72、82采用GK310，圆盘81直径φ50mm，其上的径向槽尺寸为1×10mm，微动按钮开关91、92采用VY8。
按装定位，螺母31外缘的挡光片71挡住光电耦合器72时，相当于衍射光栅4处于375.0nm，圆盘81的径向槽对准光电耦合器82时，衍射光栅4刚好处于380.0nm的位置上。
经过实测波长重复性为0.04nm，波长分辨率为0.02nm。
权利要求
1.一种色散仪器的波长自动校正系统，包括丝杆，正弦机构，衍射光栅4，传动机构，显示器以及低压汞灯，其特征在于设有挡光片71，带径向槽的圆盘81，光电耦合器72、82，限止螺母31位移的微动按钮开关91、92，步进马达57，其中挡光片71布置在螺母31的外缘，圆盘81套装在丝杆1前端部的转轴上，光电耦合器72布置在挡光片71位移通道上，光电耦合器82的耦合空间与带径向槽的圆盘81相交错，微动按钮开关91、92分别布置在螺母31行程的两端，与伞形齿轮52相连接的步进马达57由电子计算机控制。
2.根据权利要求1的校正系统，其特征在于光电耦合器72安装位置选择在衍射光栅4处于某一选定的波长时，如波长为375.0nm时，挡光片71刚好对光电耦合器72挡光。
3.根据权利要求1的校正系统，其特征在于圆盘81安装方位选择在衍射光栅4处于另一选定的波长，如380.0nm时，其上的径向槽对准光电耦合器82。
4.根据权利要求1的校正系统，其特征在于螺母31移动到与微动按钮开关91/92相接触时，微动按钮开关91/92断开。
5.根据权利要求1的校正系统，其特征在于光电耦合器72、82，微动按钮开关91、92皆与电子计算机连接，步进马达57由电子计算机控制。
全文摘要
一种色散仪器的波长自动校正系统，其特征是设有利于采用电子计算机检测、测量、校正的挡光片71，带径向槽的圆盘81，光电耦合器72、82，微动按扭开关91、92以及步进马达57。同现有技术比较，能实现波长校正自动化，提高波长校正重复性2倍，校正速度快，操作简便。
文档编号G01J3/24GK1047386SQ9010386
公开日1990年11月28日 申请日期1990年5月24日 优先权日1990年5月24日
发明者叶关荣, 牟同升, 赵田冬, 韩仁顺 申请人:浙江大学