一种红外激光调节结构的制作方法

1.本发明涉及光学技术领域，具体为一种红外激光调节结构。


背景技术：

2.为了保护环境，检测大气中的污染物，许多的道路旁边都设置有交通大气环境监测装置，从而对道路上的大气环境进行监测，实时了解道路上的大气环境，其中较为常见的为红外激光光学检测系统，其既可以定量的分析被检测气体的浓度，还可以定性的分析混合气体中的相关气体成分，现有的红外激光光学检测系统主要包括分别位于道路两侧的两部分，一部分发射和接收激光，另外一部分主要用于反射激光，即激光发射后需要通过反射部分反射回来再次接收，根据特定气体吸收特定的光谱的光学特性来检测被测气体的浓度及成分，但是对于激光光路的准确性较高，因为道路较宽，光路出现一点偏差就会导致反射后的激光无法准确射入接收装置内，加上道路旁的环境复杂，需要准确的对红外激光的光路进行调整，保证光路能够准确的反射回接收装置内。
3.公开号为cn113740949a提供的一种光路调节系统及光路调节方法，其通过反射镜和第一调节机构调整光源的输出光路上，其主要能实现光路的俯仰调节，即能够调节经反射镜反射后的光路上下高度，无法有效地实现光路的左右调节，因此应用到红外激光光学检测系统内部是远远不够的，并且该装置无法应用于道路等较为复杂的环境。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种红外激光调节结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种红外激光调节结构，包括支撑腿、支撑脚、减震机构、固定平台、高度升降机构、角度旋转机构、安装平台、光路调整外壳、进光通道、出光通道和光路微调机构，其中：
7.所述支撑腿的下端铰接安装有支撑脚，所述支撑腿上端的铰接固定在固定平台上，所述支撑腿的中部设置有减震机构，用于降低震动保证固定平台稳定，所述固定平台上安装有高度升降机构，所述高度升降机构上端安装有角度旋转机构，所述高度升降机构用于带动角度旋转机构进行升降，所述角度旋转机构上端固定有安装平台，所述角度旋转机构用于带动安装平台进行旋转，所述安装平台上安装有光路调整外壳，所述光路调整外壳上安装有进光通道和出光通道，所述进光通道和出光通道与调整外壳内部连通；
8.所述调整外壳内部设置有固定反光镜、第一调整反光镜、第二调整反光镜，所述固定反光镜固定在调整外壳内部，所述固定反光镜的光线入射方向朝向进光通道，出射方向朝向第二调整反光镜，所述第一调整反光镜和第二调整反光镜通过转动支架转动固定在调整外壳内，所述调整外壳外部安装有两组光路微调机构，两组所述光路微调机构分别与第一调整反光镜和第二调整反光镜连接，用于调整和固定第一调整反光镜和第二调整反光镜的倾斜角度，所述第一调整反光镜的光线入射方向朝向固定反光镜的光线出射方向，所述
第二调整反光镜的光线入射方向朝向第一调整反光镜的光线出射方向，所述第二调整反光镜的光线出射方向朝向出光通道，所述固定反光镜与x-y平面呈度角设置，所述第一调整反光镜位于固定反光镜上方，且与x-z平面呈锐角设置，所述第二调整反光镜位于第一调整反光镜右侧，且与y-z平面呈锐角设置，所述第一调整反光镜和第二调整反光镜的转动轴分别沿x轴方向和z轴方向。
9.优选的，所述出光通道内部沿光线出射方向依次安装有第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜和第三透镜为正光焦度，第二透镜为负光焦度。
10.优选的，所述光路微调机构由锁紧外壳、锁紧轮、转动杆、定位弹簧、传动杆、锁紧销和旋转柄构成，所述锁紧外壳固定在调整外壳外侧，所述锁紧轮安装在锁紧外壳内，所述转动杆的下端外侧固定有锁紧销，所述传动杆贯穿调整外壳侧壁与第一调整反光镜或第二调整反光镜的转动轴连接，所述转动杆的下端插设在传动杆内，上端贯穿锁紧外壳安装有旋转柄，所述传动杆内侧壁设置有传动槽，所述锁紧销插设在传动槽内，所述锁紧外壳内设置有定位弹簧，所述定位弹簧两端抵在调整外壳和锁紧轮之间，所述锁紧外壳远离调整外壳一端的内壁上及锁紧轮的外侧设置有相匹配的锁紧牙，且二者通过锁紧牙啮合连接。
11.优选的，所述固定平台由固定台、铰接座、铰接块和限位板构成，所述固定台侧面均匀设置有三组铰接座，所述支撑腿的上端固定有铰接块，所述铰接块铰接安装在铰接座上，所述铰接座内靠近固定台处安装有限位板。
12.优选的，所述减震机构由伸缩座、伸缩杆、下挡块、上档块、伸缩杆和减震弹簧构成，所述伸缩座和伸缩杆内部中空，所述伸缩杆套在伸缩座内，所述伸缩座的内部下端固定有下挡块，所述伸缩杆的内部下端固定有上档块，所述伸缩杆的下端固定在下挡块上，上端贯穿上档块，所述伸缩杆上套有减震弹簧，所述减震弹簧抵在下挡块和上档块之间，所述伸缩座下端和伸缩杆上端均安装有支撑腿。
13.优选的，所述角度旋转机构由固定座、锁紧座、锁紧螺母、锁紧螺杆、锁紧手柄和转动座构成，所述锁紧座设置在固定座上，并可在固定座上水平移动，所述固定座和锁紧座构成的整体中部设置有转动槽，所述固定座和锁紧座内均安装有锁紧螺母，所述锁紧螺杆贯穿固定座和锁紧座并与锁紧螺母相连接，所述锁紧座外侧的锁紧螺杆上固定有锁紧手柄，所述转动座的下端卡在转动槽内，所述转动座的下端呈球形，且转动槽的形状与转动座的下端相匹配。
14.优选的，所述高度升降机构由固定杆、锁紧耳、定位螺杆、升降杆、齿板、固定壳、转动齿轮和摇动柄构成，所述固定杆内部中空，所述升降杆套在固定杆内，所述固定杆上设置有调节缝，所述调节缝两侧的固定杆的外侧面固定有锁紧耳，且两侧的锁紧耳通过定位螺杆连接，所述固定杆侧面固定有固定壳，所述固定壳内转动安装有转动齿轮，所述固定壳外侧安装有摇动柄，且摇动柄与转动齿轮同轴连接，所述升降杆侧面安装有齿板，所述转动齿轮和齿板啮合。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.本发明通过可转动的第一调整反光镜和第二调整反光镜的全反射调整红外激光光路的路径，并且二者的转动轴相互垂直，第一调整反光镜能够绕x轴转动调整光路与y轴方向的倾斜角度，第二调整反光镜能够绕z轴转动调整光路与x轴方向的倾斜角，从而能够根据需求上下左右调整光路的路径，达到准确接收红外激光的效果，另外高度升降机构能
够改变安装平台的高度，安装平台还能够在角度旋转机构上自由转动，从而让本装置的高度、角度能够自由的调整，配合能够降低震动的减震机构，可以适应各种道路环境，降低外部环境对本装置的干扰。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图；
18.图2为本发明中光路调整外壳的内部结构示意图；
19.图3为本发明中固定反光镜、第一调整反光镜和第二调整反光镜的位置示意图；
20.图4为本发明中光路微调机构的分解结构示意图；
21.图5为本发明中出光通道的内部结构示意图；
22.图6为本发明中固定平台的结构示意图；
23.图7为本发明中减震机构的剖面结构示意图；
24.图8为本发明中高度升降机构、角度旋转机构和安装平台的安装位置结构示意图；
25.图9为本发明中角度旋转机构的结构示意图；
26.图10为本发明中高度升降机构的分解结构示意图。
27.图中：1支撑腿、2支撑脚、3减震机构、301伸缩座、302伸缩杆、303下挡块、304上档块、305伸缩杆、306减震弹簧、4固定平台、401固定台、402铰接座、403铰接块、404限位板、5高度升降机构、501固定杆、502锁紧耳、503定位螺杆、504升降杆、505齿板、506固定壳、507转动齿轮、508摇动柄、6角度旋转机构、601固定座、602锁紧座、603锁紧螺母、604锁紧螺杆、605锁紧手柄、606转动座、7安装平台、8光路调整外壳、9进光通道、10出光通道、11光路微调机构、1101锁紧外壳、1102锁紧轮、1103转动杆、1104定位弹簧、1105传动杆、1106锁紧销、1107旋转柄、111传动槽、12固定反光镜、13第一调整反光镜、14第二调整反光镜、15转动支架、16第一透镜、17第二透镜、18第三透镜。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例：
30.请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：
31.一种红外激光调节结构，包括支撑腿1、支撑脚2、减震机构3、固定平台4、高度升降机构5、角度旋转机构6、安装平台7、光路调整外壳8、进光通道9、出光通道10和光路微调机构11，其中：
32.所述支撑腿1的下端铰接安装有支撑脚2，支撑脚2能够在支撑腿1的下端进行转动，方便进行支撑，所述支撑腿1上端的铰接固定在固定平台4上，所述固定平台4由固定台401、铰接座402、铰接块403和限位板404构成，所述固定台401侧面均匀设置有三组铰接座402，所述支撑腿1的上端固定有铰接块403，所述铰接块403铰接安装在铰接座402上，铰接块403可在铰接座402内进行自由的转动，这样三条支撑腿1能够根据需求向外侧进行展开，
所述铰接座402内靠近固定台401处安装有限位板404，当支撑腿1向外过度展开时，铰接块403会触碰到限位板404，从而无法继续向外转动，限定支撑腿1向外展开的范围，从而防止支撑腿1过度展开。
33.所述支撑腿1的中部设置有减震机构3，所述减震机构3由伸缩座301、伸缩杆302、下挡块303、上档块304、伸缩杆305和减震弹簧306构成，所述伸缩座301和伸缩杆302内部中空，所述伸缩杆302套在伸缩座301内，伸缩杆302可在伸缩座301内进行运动，所述伸缩座301的内部下端固定有下挡块303，所述伸缩杆302的内部下端固定有上档块304，所述伸缩杆302的下端固定在下挡块303上，上端贯穿上档块304，所述伸缩杆302上套有减震弹簧306，伸缩杆302对于减震弹簧306的伸缩起到导向的作用，所述减震弹簧306抵在下挡块303和上档块304之间，所述伸缩座301下端和伸缩杆302上端均安装有支撑腿1，即减震机构3卡在两段支撑腿1之间，当发生震动时，伸缩杆302在伸缩座301内进行运动，同时通过上档块304挤压减震弹簧306，减震弹簧受306通过形变吸收震动，保证固定平台4的稳定性。
34.所述固定平台4上安装有高度升降机构5，所述高度升降机构5上端安装有角度旋转机构6，所述高度升降机构5由固定杆501、锁紧耳502、定位螺杆503、升降杆504、齿板505、固定壳506、转动齿轮507和摇动柄508构成，所述固定杆501内部中空，所述升降杆504套在固定杆501内，升降杆504可在固定杆501内进行上下运动，所述固定杆501上设置有调节缝51，所述调节缝51两侧的固定杆501的外侧面固定有锁紧耳502，且两侧的锁紧耳502通过定位螺杆503连接，定位螺杆503锁紧时，通过锁紧耳502减小调节缝51的间隙，此时固定杆501的内侧壁卡在升降杆504外侧壁，使其定位，定位螺杆503松动时，升降杆504可正常运动，所述固定杆501侧面固定有固定壳506，所述固定壳506内转动安装有转动齿轮507，所述固定壳506外侧安装有摇动柄508，且摇动柄508与转动齿轮507同轴连接，所述升降杆504侧面安装有齿板505，所述转动齿轮507和齿板505啮合，摇动柄508转动时带动转动齿轮507在固定壳506内转动，在螺纹的啮合作用下，通过齿板505带动升降杆504进行升降，从而实现带动上端的角度旋转机构6进行升降，所述固定杆501下端安装在固定台401上，升降杆504上端固定有固定座601。
35.所述角度旋转机构6上端固定有安装平台7，所述角度旋转机构6由固定座601、锁紧座602、锁紧螺母603、锁紧螺杆604、锁紧手柄605和转动座606构成，所述锁紧座602设置在固定座601上，并可在固定座602上水平移动，所述固定座601和锁紧座602构成的整体中部设置有转动槽61，所述固定座601和锁紧座602内均安装有锁紧螺母603，所述锁紧螺杆604贯穿固定座601和锁紧座602并与锁紧螺母603相连接，所述锁紧座602外侧的锁紧螺杆604上固定有锁紧手柄605，所述转动座606的下端卡在转动槽61内，所述转动座606的下端呈球形，且转动槽61的形状与转动座606的下端相匹配，所述转动座606上端固定有安装平台7，当锁紧手柄605带动锁紧螺杆604松动时，固定座601和锁紧座602之间的距离较大，转动座606的底部可在转动槽61内进行自由的转动，当锁紧手柄605带动锁紧螺杆604拧紧时，锁紧螺杆604让固定座601和锁紧座602上锁紧螺母603距离不断缩小，从而卡住转动座606的底部，使其无法转动，从而固定在某一角度，实现带动安装平台7进行旋转并固定在某一角度，高度升降机构5能够改变安装平台7的高度，安装平台7还能够在角度旋转机构6上自由转动，从而让本装置的高度、角度能够自由的调整，配合能够降低震动的减震机构3，可以适应各种道路环境，降低外部环境对本装置的干扰。
36.所述安装平台7上安装有光路调整外壳8，所述光路调整外壳8上安装有进光通道9和出光通道10，所述进光通道9和出光通道10与调整外壳8内部连通，所述出光通道10内部沿光线出射方向依次安装有第一透镜16、第二透镜17和第三透镜18，所述第一透镜16和第三透镜18为正光焦度，第二透镜17为负光焦度，第一透镜16、第二透镜17和第三透镜18构成的透镜组合为现在常用的准直组合，红外激光光束经过该透镜组合后能够反射进行扩束，在进行远距离长光程传输时，减小光束发散角，避免有效光能量损失，防止光束经长距离传输后光斑直径变大。
37.所述调整外壳8内部设置有固定反光镜12、第一调整反光镜13、第二调整反光镜14，所述固定反光镜12固定在调整外壳8内部，所述固定反光镜12的光线入射方向朝向进光通道9，出射方向朝向第二调整反光镜14，所述第一调整反光镜13和第二调整反光镜14通过转动支架15转动固定在调整外壳8内，所述第一调整反光镜13的光线入射方向朝向固定反光镜12的光线出射方向，所述第二调整反光镜14的光线入射方向朝向第一调整反光镜13的光线出射方向，所述第二调整反光镜14的光线出射方向朝向出光通道10，所述固定反光镜12与x-y平面呈45度角设置，所述第一调整反光镜13位于固定反光镜12上方，且与x-z平面呈锐角设置，所述第二调整反光镜14位于第一调整反光镜13右侧，且与y-z平面呈锐角设置，所述第一调整反光镜13和第二调整反光镜14的的转动轴分别沿x轴方向和z轴方向，外部的激光光线通过进光通道9射入调整外壳8，通过固定反光镜12反射给第一调整反光镜13，第一调整反光镜13再把光线反射给第二调整反光镜14，第二调整反光镜14将光线通过出光通道10反射出去，第一调整反光镜13能够绕x轴转动调整光路与y轴方向的倾斜角度，第二调整反光镜14能够绕z轴转动调整光路与x轴方向的倾斜角，从而能够根据需求上下左右调整光路的路径，经过第一调整反光镜13和第二调整反光镜14反射的光线的路径能够根据其反射面的角度进行改变，从而达到调整光路的效果。
38.所述调整外壳8外部安装有两组光路微调机构11，两组所述光路微调机构11分别与第一调整反光镜13和第二调整反光镜14连接，所述光路微调机构11由锁紧外壳1101、锁紧轮1102、转动杆1103、定位弹簧1104、传动杆1105、锁紧销1106和旋转柄1107构成，所述锁紧外壳1101固定在调整外壳8外侧，所述锁紧轮1102安装在锁紧外壳1101内，所述转动杆1103的下端外侧固定有锁紧销1106，所述传动杆1105贯穿调整外壳8侧壁与第一调整反光镜13或第二调整反光镜14的转动轴连接，所述转动杆1103的下端插设在传动杆1105内，上端贯穿锁紧外壳1101安装有旋转柄1107，转动杆1103可带动锁紧轮1102沿着传动杆1105向下运动，所述传动杆1105内侧壁设置有传动槽111，所述锁紧销1106插设在传动槽111内，保证传动杆1105和转动杆1103之间的传动效果，即转动杆1103转动时能够通过传动杆1105带动第一调整反光镜13和第二调整反光镜14能够转动，所述锁紧外壳1101内设置有定位弹簧1104，所述定位弹簧1104两端抵在调整外壳8和锁紧轮1102之间，所述锁紧外壳1101远离调整外壳8一端的内壁上及锁紧轮1102的外侧设置有相匹配的锁紧牙，且二者通过锁紧牙啮合连接，正常情况下，定位弹簧1104挤压锁紧轮1102使其位于锁紧外壳1101上端，卡在锁紧压上，此时转动杆1103、第一调整反光镜13和第二调整反光镜14等均无法转动固定在某一角度，当需要调整第一调整反光镜13或第二调整反光镜14角度时，按动旋转柄1107让锁紧轮1102脱离锁紧牙，此时转动旋转柄1107即可让第一调整反光镜13或第二调整反光镜14进行转动调整角度，调整完毕后，定位弹簧1104弹力释放，锁紧轮1102向上运动再次卡在锁紧
牙上无法进行转动。
39.本发明的使用原理：在使用时将本装置架设在激光发射装置的前端，向外侧展开支撑腿1，将整个装置进行固定，松动锁紧手柄605，转动转动座606，让安装平台7位于合适的角度，并且保证进光通道9朝向红外激光的发射方向，出光通道10朝向激光的反射方向，角度调解完毕后拧紧锁紧手柄605，松动定位螺杆503，转动摇动柄508，让安装平台7上下升降，保证进光通道9和激光的发射端高度一致，然后拧紧定位螺杆503固定住高度，打开激光发射装置，此时激光光线通过进光通道9射入调整外壳8，通过固定反光镜12反射给第一调整反光镜13，第一调整反光镜13再把光线反射给第二调整反光镜14，第二调整反光镜14将光线通过出光通道10反射出去，出光通道10内的透镜组对光线进行准直；
40.根据反射回的光线路径情况，操作对应的光路微调机构，按动旋转柄1107让锁紧轮1102脱离锁紧牙，转动旋转柄1107即可让第一调整反光镜13或第二调整反光镜14进行转动调整角度，第一调整反光镜13绕x轴转动调整光路与y轴方向的倾斜角度，第二调整反光镜14绕z轴转动调整光路与x轴方向的倾斜角，根据需求上下左右调整光路的路径，调整完毕后，松动旋转柄1107，定位弹簧1104弹力释放，锁紧轮1102向上运动再次卡在锁紧牙上无法进行转动，从而完成调节。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。