一种光谱仪的制作方法

1.本实用新型涉及光电检测技术领域，尤其涉及一种便于调节的光谱仪。


背景技术：

2.光谱仪是一种将成分复杂的光分解成光谱线的精密光学分析仪器，通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，实现对成分复杂的光的检测，从而测量出该成分复杂的光中含有何种元素，该技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中，光谱仪作为一种精密的光学分析仪器，在测试分析前需要对仪器进行调校，而调试的效率影响着检测速率，调试的精度影响着检测精度，现有技术中，针对光谱仪的调校是通过直接调节光栅的俯仰角度和调节光栅偏转角度实现对光谱仪的调节，而光谱仪的调节对稳定性要求极高，细微的偏差对测试结果都较大的影响，所以这样的调节方式稳定性并不好。


技术实现要素：

3.鉴于此，有必要提供一种便于调节的光谱仪，以提升调节的稳定性。
4.本实用新型提供一种光谱仪，所述光谱仪包括底座、传感器组件和光栅组件，所述光栅组件可偏转的设置在所述底座的一侧，所述传感器组件设置在所述光栅组件的相对侧，所述传感器组件包括传感器、固定板和支撑座，所述传感器设置在所述固定板上，所述支撑座包括安装座以及滑座，所述固定板可左右方向和/或上下方向改变地安装在所述安装座上，所述滑座可前后方向和/或偏转改变地安装在所述底座上。
5.进一步的，所述固定板为传感器电路板。
6.进一步的，所述安装座设置有固定孔，所述固定板上设置有调节孔，所述固定孔的直径为2.5mm，所述调节孔的直径为4.5mm。
7.进一步的，所述滑座上设置有两个腰型孔，所述腰型孔的长度方向垂直于所述安装座。
8.进一步的，所述光栅组件包括光栅座、光栅和旋转轴，所述光栅嵌设在所述光栅座内，所述光栅座的底部正对所述光栅设置有旋转孔，所述旋转轴的一端设置在所述底座上，所述旋转轴的另一端插入所述旋转孔内。
9.进一步的，还包括底板和主电路板，所述底板扣设在所述底座下方并与所述底座形成一容纳腔，所述主电路板收纳于所述容纳腔内并与所述传感器电路板电性连接。
10.相较于现有技术，本实用新型的有益效果：本实用新型通过将所述光栅组件可偏转的设置在底座上，使得光栅组件只能进行偏转调节，将所述传感器设置在所述固定板上，并将所述固定板可左右方向和/或上下方向改变地安装在所述安装座上，使得所述传感器相对所述光栅可以在所述安装座上进行上下方向和/或左右方向的调节，并在所述底座上可前后方向和/或偏转方向的改变所述滑座，实现对所述光谱仪的分辨率、聚焦以及波段范围的调节。
附图说明
11.图1为本实用新型光谱仪具体实施方式的示意图。
12.图2为本实用新型狭缝组件具体实施方式的爆炸图。
13.图3为本实用新型光栅组件具体实施方式的爆炸图。
14.图4为本实用新型传感器组件具体实施方式的爆炸图。
15.图5为本实用新型传感器组件具体实施方式的示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的连接关系仅仅是为了便于清晰描述，并不限定连接方式。
17.需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
18.还需要说明的是，本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.请参阅图1，本实用新型提供一种光谱仪，所述光谱仪包括外壳1、底座2、底板3、主电路板4、狭缝组件10、光栅组件20和传感器组件30，所述光栅组件20可偏转的设置在所述底座2的一侧，所述狭缝组件10和所述传感器组件30设置在所述光栅组件20的相对侧的所述底座2上且所述传感器组件30设置在所述狭缝组件10的右侧，所述底座2安装在所述底板3上且与所述底板3形成一容纳腔5，所述主电路板4安装在所述容纳腔5内，所述外壳1罩设在所述底座2上并将所述狭缝组件10、所述光栅组件20和所述传感器组件30收纳于所述外壳1内。
20.请参阅图2，所述狭缝组件10包括狭缝安装座11、狭缝压环12、狭缝压块13、狭缝片14和狭缝座15，所述狭缝安装座11上设置有一圆形安装孔111，所述狭缝压环12、所述狭缝压块13、所述狭缝片14和所述狭缝座15依次嵌设在所述安装孔111内。所述狭缝片14上设置有狭缝141，所述狭缝141的宽度为50μm-100μm。所述狭缝片14采用30μm-50μm厚度的不锈刚片加工而成，并在其表面镀有黑镍，使得所述狭缝片14在减少了杂散光影响的同时还具有
较好的抗腐蚀性能，大大提升了所述狭缝片14的使用效果。
21.请参阅图3，所述光栅组件20包括光栅座21、光栅22、光栅压盖23和旋转轴24，所述光栅22为圆形结构的平场凹面全息光栅，所述光栅22嵌设在所述光栅座21内并通过所述光栅压盖23固定，所述光栅座21的底部设置有一旋转孔211，所述旋转孔211垂直于所述底座2并正对所述光栅22的圆心，所述旋转轴24的一端固定在所述底座2上，且所述旋转轴24的另一端插伸出所述底座2并插入所述旋转孔211内，所述旋转孔211的周侧设置有若干限位孔212，所述限位孔212内设置有限位螺栓(未表示)，在所述限位螺栓和所述旋转轴24的作用下，所述光栅座21可以以所述旋转轴24为中心在所述底座2上进行偏转。
22.请参阅图4-5，所述传感器组件包括支撑座31、传感器32、固定板33、第一调节螺栓(未表示)和第二调节螺栓(未表示)，所述传感器32设置在所述固定板33上，所述支撑座31包括安装座311以及滑座312，所述固定板33可左右方向和/或上下方向改变地安装在所述安装座311上，所述滑座312可前后方向和/或偏转改变地安装在所述底座2上。
23.具体的，在本实用新型中，所述安装座311设置在所述滑座312上表面的一侧并垂直于所述滑座312，使得所述安装座311与所述滑座312形成一个l形结构，所述第一调节螺栓和所述第二调节螺栓均具有锁紧位置和释放位置，当所述第一调节螺栓处于锁紧位置时，所述固定板33固定在所述安装座311上；当所述第二调节螺栓处于锁紧位置时，所述滑座312固定在所述底座2上。
24.具体的，所述安装座311的中间位置设置有一通孔3111，所述通孔3111的周侧设置有若干固定孔3112，所述固定板33的中间位置设置有传感器32，所述传感器32的周侧位于所述固定板33上设置有若干调节孔331，通过所述第一调节螺栓将所述固定板33安装在所述安装座311上，所述调节孔331分别正对所述固定孔3112且所述调节孔331的孔径大于所述固定孔3112的孔径；所述传感器32正对所述通孔3111且所述传感器32的周侧与所述通孔3111的侧壁均相隔一定距离，当所述第一调节螺栓处于释放位置时，所述固定板33可以在所述安装座311上朝着左右方向和/或上下方向位移，使得所述传感器32可以相对于所述光栅22进行左右方向和/或上下方向的移动，实现对经所述狭缝141射至所述光栅22并反射至所述传感器32的光进行分辨率和/或聚焦调节。
25.所述滑座312上设置有两个腰型孔3121，所述腰型孔3121的长度方向垂直于所述安装座311，且所述腰型孔3121在水平方向相互平行，通过所述第二调节螺栓分别穿过所述腰型孔3121将所述滑座312可调节的安装在所述底座2上，当所述第二调节螺栓处于释放位置时，可以只对任一所述腰型孔3121相对于另一所述腰型孔3121进行前后调节，或者将两所述腰型孔3121朝着相同或相反的方向进行调节，使得所述滑座312偏转和/或向远离或靠近所述光栅组件20的方向进行调节，实现对所述光的分辨率和/或波段范围的调节。
26.需要说明的是，在本实用新型中，所述固定孔3112的直径为2.5mm，所述调节孔331的孔径为4.5mm，使得所述传感器32在所述安装座311的上下方向和/或左右方向均有2mm的微调范围；所述传感器32为cmos传感器，所述固定板33为cmos传感器电路板，所述主电路板4与所述cmos传感器电路板电性连接；所述底座2采用至少12mm厚度并经退火处理的铝板整体切割而成，具有较好的抗形变效果，使得所述光谱仪的使用寿命更长且所述底座2受到温度影响更小。
27.使用方式如下：将待测样光通过光纤从所述狭缝141射入所述光栅22，再经所述光
栅22聚焦反射至所述传感器32上，通过对所述光栅22的偏转调节、对所述固定板33的上下方向和/或左右方向调节以及对所述滑座312的前后和/或偏转调节实现对所述光的聚焦、分辨率以及波段范围的调节。
28.有益效果：本实用新型通过将所述光栅组件20可偏转的设置在底座2上，使得所述光栅组件20只能进行偏转调节，将所述传感器32设置在所述固定板33上，并将所述固定板33可左右方向和/或上下方向改变地安装在所述安装座311上，使得所述传感器32相对所述光栅22可以在所述安装座311上进行上下方向和/或左右方向的调节，并将所述滑座312可前后方向和/或偏转方向改变的安装在所述底座2上，实现对所述光谱仪的分辨率、聚焦以及波段范围的调节，使得原本只在所述光栅组件20上进行的偏转和/或俯仰和/或前后方向的多重调节变为在所述光栅组件20与所述传感器组件30上的相互配合调节，大大提升了所述光谱仪调节的稳定性。
29.本技术的说明书和权利要求书中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、部件或它们的组合。
30.本实用新型的一些特征，为阐述清晰，分别在不同的实施例中描述，然而，这些特征也可以结合于单一实施例中描述。相反，本实用新型的一些特征，为简要起见，仅在单一实施例中描述，然而，这些特征也可以单独或以任何合适的组合于不同的实施例中描述。
31.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。