專利名稱：色散儀器的波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光譜測(cè)試及直接從光譜本身測(cè)量譜線強(qiáng)度的裝置。
現(xiàn)有色散儀器的波長(zhǎng)校正系統(tǒng)示于圖1，包括精密絲桿，衍射光柵，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，正弦機(jī)構(gòu)，觀察及計(jì)數(shù)裝置。絲桿1安裝在與支架相連的軸承21、22上。帶滑塊的螺母31套裝在絲桿1上，固定在支架上的轉(zhuǎn)動(dòng)副33與滑塊之間用連桿32連接，螺母31、連桿32及傳動(dòng)副33構(gòu)成正弦機(jī)構(gòu)，位于傳動(dòng)副33一端的連桿32上布置1只衍射光柵4，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由傘形齒輪51、52、柱形齒輪53、54、55及手柄56組成，計(jì)數(shù)裝置是機(jī)械式計(jì)數(shù)器6，布置在機(jī)殼的正面，在接收位置上布置1只目視讀數(shù)顯微鏡。以低壓汞燈為光源，經(jīng)包括衍射光柵4在內(nèi)的色散系統(tǒng)，由目視讀數(shù)顯微鏡觀察汞燈譜線。
在進(jìn)行波長(zhǎng)校正時(shí)，搖動(dòng)手柄56，衍射光柵方位隨之改變，汞燈發(fā)射的三條譜線進(jìn)入色散系統(tǒng)，經(jīng)波長(zhǎng)掃描，在目視讀數(shù)顯微鏡上觀察的譜線值分別是404.7nm、435.9nm、546.1nm，機(jī)械計(jì)數(shù)器6顯示到譜線值與觀察值相一致，說(shuō)明波長(zhǎng)標(biāo)尺準(zhǔn)確;若兩者不一致，則需校正，校正時(shí)或者調(diào)整光柵角度，或者調(diào)整齒輪的嚙合位置，直至兩者數(shù)值相一致時(shí)止。
現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺陷1、機(jī)械計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)精確度低，重復(fù)性差;
2、機(jī)械傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，噪音大，可靠性差;
3、儀器波長(zhǎng)準(zhǔn)確度難于長(zhǎng)期維持;
4、齒輪嚙合位置調(diào)整困難、且精度低;
5、對(duì)儀器操作人員素質(zhì)要求高，校正速度慢。
本發(fā)明的目的在于提供一種能自動(dòng)校正的色散儀器的波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)，該自動(dòng)校正系統(tǒng)通過(guò)光電器件測(cè)得的信號(hào)，并由電子計(jì)算機(jī)控制的步進(jìn)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)光譜線與儀器波長(zhǎng)標(biāo)尺一致。
本發(fā)明是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案的重大改進(jìn)，依據(jù)汞燈的特定譜線，在螺母位移和絲桿轉(zhuǎn)角兩個(gè)方面確定汞燈譜線的位置標(biāo)記，利用光電器件記錄并輸出這2個(gè)位置標(biāo)記信號(hào)，送電子計(jì)算機(jī)處理，計(jì)算機(jī)以三相六拍脈沖的方式控制步進(jìn)馬達(dá)工作，每一脈沖寬度相當(dāng)于波長(zhǎng)分辨率為0.02nm。
圖面說(shuō)明圖1為現(xiàn)有的色散儀器的波長(zhǎng)校正系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-絲桿21、22-軸承31-帶滑塊的螺母32-連桿33-轉(zhuǎn)動(dòng)副4-衍射光柵51、52-傘形齒輪53、54、55-柱形齒輪56-手柄6-機(jī)械式計(jì)數(shù)器。
圖2為本發(fā)明的色散儀器的波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中57-步進(jìn)馬達(dá)71-擋光片72-光電耦合器81-帶徑向槽的圓盤82-光電耦合器91、92-微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)。
其余標(biāo)記與圖1相同。
圖3為圓盤81結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合


，詳細(xì)描述本發(fā)明內(nèi)容。
本發(fā)明的色散儀器的波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)，如單色儀中的波長(zhǎng)校正系統(tǒng)，如圖2所示，包括絲桿1，由帶滑塊的螺母31、連桿32及轉(zhuǎn)動(dòng)副33構(gòu)成的正弦機(jī)構(gòu)，衍射光柵4，由步進(jìn)馬達(dá)57和傘形齒輪51、52構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還設(shè)有擋光片71，帶徑向槽的圓盤81，光電耦合器72、82，限止螺母31位移的微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91、92。其中擋光片71布置在螺母31外緣，圓盤81套裝在絲桿1前端部的轉(zhuǎn)軸上，光電耦合器72布置在擋光片71通道上，光電耦合器82與帶徑向槽的圓盤81相交錯(cuò)，用于限止螺母31移動(dòng)范圍的微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91、92分別布置在螺母31行程的兩端，步進(jìn)馬達(dá)57與傘形齒輪52連接，光電耦合器72、82和微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91、92分別與電子計(jì)算機(jī)連接，步進(jìn)馬達(dá)57由電子計(jì)算機(jī)控制。
光電耦合器72安裝位置選擇在衍射光柵4處于某一選定的波長(zhǎng)，如處于375.0nm時(shí)，擋光片71剛好擋住光電耦合器72通光的位置上;圓盤81安裝方位選擇在衍射光柵4處于另一選定的波長(zhǎng)，如處于380.0nm時(shí)，其上的徑向槽對(duì)準(zhǔn)光電耦合器82;螺母31移動(dòng)到與微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91/92相接觸時(shí)，微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91/92斷開(kāi);計(jì)算機(jī)通過(guò)控制電路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)57，每一個(gè)脈沖相當(dāng)于波長(zhǎng)分辨率為0.02nm。
本波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)由電子計(jì)算機(jī)執(zhí)行，該計(jì)算機(jī)設(shè)有波長(zhǎng)檢測(cè)、測(cè)量軟件和波長(zhǎng)自動(dòng)校正軟件，當(dāng)擋光片71擋住光電耦合器72時(shí)，衍射光柵4處于某一選定的波長(zhǎng)，如處于波長(zhǎng)375.0nm，計(jì)算機(jī)檢測(cè)到光電耦合器72的信號(hào)，控制步進(jìn)馬達(dá)57，使絲桿1向長(zhǎng)波方向轉(zhuǎn)動(dòng);圓盤81的徑向槽對(duì)準(zhǔn)光電耦合器82時(shí)，衍射光柵4恰好處于另一選定的波長(zhǎng)，如處于380.0nm，此時(shí)波長(zhǎng)顯示器上顯示380.0nm，啟動(dòng)測(cè)量軟件，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)自動(dòng)掃描;如果螺母31接觸到微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91/92時(shí)，步進(jìn)馬達(dá)停止工作，可啟動(dòng)專用軟件，螺母31回到正常的工作位置。
需要對(duì)色散儀器作波長(zhǎng)校正時(shí)，儀器的接收器采用光電倍增管，插入儀器專設(shè)積分球內(nèi)的低壓汞燈發(fā)射三條譜線404.7nm、435.9nm、546.1nm，啟動(dòng)波長(zhǎng)自動(dòng)校正軟件，將三條譜線值讀入計(jì)算機(jī)，并與儀器波長(zhǎng)顯示器上的波長(zhǎng)值作比較，兩者間的差值由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算并修正，直至儀器顯示器上波長(zhǎng)顯示值與汞譜線404.7nm、435.9nm、546.1nm相一致止。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本方案具有如下優(yōu)點(diǎn)1、應(yīng)用本方案可使色散儀器的波長(zhǎng)校正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
2、波長(zhǎng)校正重復(fù)性優(yōu)于0.05nm，而現(xiàn)有同類儀器為0.1nm。
3、儀器可以長(zhǎng)期維持高精度，重復(fù)性高，校正速度快，且操作簡(jiǎn)便，初級(jí)技術(shù)人員便可以操作。而現(xiàn)有同類儀器波長(zhǎng)校正困難，不易長(zhǎng)期維持儀器波長(zhǎng)準(zhǔn)確度。
實(shí)施例用于測(cè)定彩色電視及電光源光輻射體的色溫、色坐標(biāo)、顯色指數(shù)等參數(shù)的彩色分析儀器的波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)，采用示于圖2的結(jié)構(gòu)。絲桿1直徑φ19mm，其螺距為1mm，衍射光柵4為1200線/mm，連桿32長(zhǎng)度為120mm，傘形齒輪51、52模數(shù)為0.5，步進(jìn)馬達(dá)57采用45BF003Ⅱ，由紫金ⅡA計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件進(jìn)行控制，擋光片71尺寸為5×10mm，其材料是銅片，光電耦合器72、82采用GK310，圓盤81直徑φ50mm，其上的徑向槽尺寸為1×10mm，微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91、92采用VY8。
按裝定位，螺母31外緣的擋光片71擋住光電耦合器72時(shí)，相當(dāng)于衍射光柵4處于375.0nm，圓盤81的徑向槽對(duì)準(zhǔn)光電耦合器82時(shí)，衍射光柵4剛好處于380.0nm的位置上。
經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)波長(zhǎng)重復(fù)性為0.04nm，波長(zhǎng)分辨率為0.02nm。
權(quán)利要求
1.一種色散儀器的波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)，包括絲桿，正弦機(jī)構(gòu)，衍射光柵4，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，顯示器以及低壓汞燈，其特征在于設(shè)有擋光片71，帶徑向槽的圓盤81，光電耦合器72、82，限止螺母31位移的微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91、92，步進(jìn)馬達(dá)57，其中擋光片71布置在螺母31的外緣，圓盤81套裝在絲桿1前端部的轉(zhuǎn)軸上，光電耦合器72布置在擋光片71位移通道上，光電耦合器82的耦合空間與帶徑向槽的圓盤81相交錯(cuò)，微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91、92分別布置在螺母31行程的兩端，與傘形齒輪52相連接的步進(jìn)馬達(dá)57由電子計(jì)算機(jī)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的校正系統(tǒng)，其特征在于光電耦合器72安裝位置選擇在衍射光柵4處于某一選定的波長(zhǎng)時(shí)，如波長(zhǎng)為375.0nm時(shí)，擋光片71剛好對(duì)光電耦合器72擋光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的校正系統(tǒng)，其特征在于圓盤81安裝方位選擇在衍射光柵4處于另一選定的波長(zhǎng)，如380.0nm時(shí)，其上的徑向槽對(duì)準(zhǔn)光電耦合器82。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的校正系統(tǒng)，其特征在于螺母31移動(dòng)到與微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91/92相接觸時(shí)，微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91/92斷開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的校正系統(tǒng)，其特征在于光電耦合器72、82，微動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)91、92皆與電子計(jì)算機(jī)連接，步進(jìn)馬達(dá)57由電子計(jì)算機(jī)控制。
全文摘要
一種色散儀器的波長(zhǎng)自動(dòng)校正系統(tǒng)，其特征是設(shè)有利于采用電子計(jì)算機(jī)檢測(cè)、測(cè)量、校正的擋光片71，帶徑向槽的圓盤81，光電耦合器72、82，微動(dòng)按扭開(kāi)關(guān)91、92以及步進(jìn)馬達(dá)57。同現(xiàn)有技術(shù)比較，能實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)校正自動(dòng)化，提高波長(zhǎng)校正重復(fù)性2倍，校正速度快，操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)G01J3/24GK1047386SQ9010386
公開(kāi)日1990年11月28日 申請(qǐng)日期1990年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月24日
發(fā)明者葉關(guān)榮, 牟同升, 趙田冬, 韓仁順 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)