專利名稱：抗干擾光電復(fù)合器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于儀器分析與在線分析領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種用于光譜分析的抗干擾光電復(fù)合器件。
背景技術(shù)：
在線分析與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析是控制產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一，在線分析需要長(zhǎng)期(一年12個(gè)月、一天24小時(shí))穩(wěn)定在環(huán)境惡劣的情況下進(jìn)行分析，并利用分析的結(jié)果由人工或自動(dòng)控制生產(chǎn)的過(guò)程。此外，各種專用的便攜式分析儀器、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析儀器是我國(guó)分析儀器發(fā)展的重點(diǎn)之一，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分析的環(huán)境也比較惡劣、干擾分析的因素比較多。上述各種干擾分析的因素主要有五種1.電磁干擾環(huán)境的電磁噪聲干擾在線的分析、提高分析結(jié)果的噪聲。
2.電源的波動(dòng)由于環(huán)境中用電的負(fù)荷波動(dòng)及其它原因，使電源的電壓發(fā)生波動(dòng)，也造成光源強(qiáng)度的波動(dòng)，影響了分析的結(jié)果。
3.溫度的波動(dòng)由于溫度的變動(dòng)造成器件的機(jī)械結(jié)構(gòu)形變，也造成電路中半導(dǎo)體器件性能的變化以及電路的漂移等。
4.生產(chǎn)環(huán)境中易爆性氣體、腐蝕性氣體以及高濕度等對(duì)器件的影響。
5.機(jī)械振動(dòng)干擾生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械振動(dòng)干擾一般要比實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的干擾大。
傳統(tǒng)的方法為了抗電磁的干擾需要進(jìn)行屏蔽，若器件體積越大，屏蔽設(shè)備也越龐大，增加了設(shè)備的投資，還提高了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所占的空間。為了解決電源的波動(dòng)對(duì)測(cè)定的影響，常規(guī)的辦法是用復(fù)雜的、穩(wěn)壓、穩(wěn)流電路來(lái)提高設(shè)備的穩(wěn)定度，設(shè)備的功耗越大，穩(wěn)壓、穩(wěn)流電路的設(shè)計(jì)與實(shí)施也越困難，增加了設(shè)備的成本與維護(hù)器件的工作量。為了解決溫度的波動(dòng)對(duì)測(cè)定結(jié)構(gòu)的影響，通常需要對(duì)器件進(jìn)行恒溫的設(shè)計(jì)，恒溫電路本身需要很大的功耗，也會(huì)增加了設(shè)備的成本與維護(hù)器件的工作量。在防爆車間中設(shè)計(jì)在線分析需要不同尺寸的防爆箱，同樣也增加了設(shè)備的成本與維護(hù)器件的工作量。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有可以分別也可以同時(shí)抗電磁干擾、抗電源電壓的波動(dòng)、抗溫度的波動(dòng)、抗機(jī)械振動(dòng)以及防爆等功能的抗干擾光電復(fù)合器件。
本實(shí)用新型包括光源模塊和檢測(cè)器模塊兩部分，其特點(diǎn)在于光源模塊包括光源模塊前蓋、光源模塊外殼和光源模塊后蓋，其中，光源模塊前蓋有內(nèi)螺紋，擰入前端有外螺紋的光源模塊外殼，光源模塊外殼由金屬制成，并具有軸向通體的內(nèi)螺紋，依次將分別具有外螺紋的多孔濾光片支架及濾光片、光源及I0檢測(cè)器支架、光源驅(qū)動(dòng)及I0檢測(cè)電路板和光源模塊后蓋等部件擰入并且定位于光源模塊外殼的內(nèi)螺紋中，光源及I0檢測(cè)器支架上有光源孔，孔內(nèi)安裝有光源，光源模塊前蓋裝有一片光學(xué)會(huì)聚透鏡，用以將光源發(fā)出的光會(huì)聚并投向樣品；檢測(cè)器模塊包括檢測(cè)器模塊前蓋、檢測(cè)器模塊外殼和檢測(cè)器模塊后蓋，其中，檢測(cè)器模塊前蓋有內(nèi)螺紋，擰入前端有外螺紋的檢測(cè)器模塊外殼，檢測(cè)器模塊外殼由金屬制成，并具有軸向通體的內(nèi)螺紋，依次將分別具有外螺紋的光闌、I檢測(cè)器支架、包含對(duì)光電信號(hào)的處理電路以及CPU的I檢測(cè)電路板和檢測(cè)器模塊后蓋等部件擰入并且定位于檢測(cè)器模塊外殼的內(nèi)螺紋中，I檢測(cè)器安裝在I檢測(cè)器固定槽內(nèi)，I檢測(cè)器固定槽是I檢測(cè)器支架的一部分，檢測(cè)器模塊前蓋裝有一光學(xué)會(huì)聚透鏡，用以通過(guò)會(huì)聚將透過(guò)樣品的光投向檢測(cè)器。
所述的I0檢測(cè)器安裝在I0檢測(cè)器固定槽內(nèi)，用以檢測(cè)各LED燈的原始發(fā)光強(qiáng)度I0，I0檢測(cè)器固定槽是光源及I0檢測(cè)器支架的一部分，I0檢測(cè)器對(duì)I0的檢測(cè)與I檢測(cè)器對(duì)I的檢測(cè)構(gòu)成特殊的雙光束結(jié)構(gòu)，相應(yīng)通過(guò)包含對(duì)光電信號(hào)I0和I的處理電路以及CPU的I檢測(cè)電路板的處理，具有抗光強(qiáng)度波動(dòng)對(duì)分析信號(hào)影響的功能。
所述的光源為兩個(gè)以上不同譜區(qū)的LED或半導(dǎo)體激光管光源。
所述的I0檢測(cè)器固定槽和I檢測(cè)器固定槽內(nèi)均裝有溫度傳感器，傳感器測(cè)定的溫度信號(hào)通過(guò)電路處理具有抗溫度變化引起測(cè)試信號(hào)變化的功能。
所述的光源模塊與檢測(cè)器模塊之間可以放入需要測(cè)定的樣品，兩模塊之間通過(guò)通訊線相聯(lián)并與外接計(jì)算機(jī)連接。
所述的光源模塊外殼和檢測(cè)器模塊外殼由金屬制成，具有屏蔽電磁干擾的作用。
本實(shí)用新型具有高穩(wěn)定度、低功耗、高集成度等優(yōu)點(diǎn)，將光學(xué)器件、電子器件集成在一個(gè)較小的、緊湊的、屏蔽電磁干擾的金屬外殼中，可以達(dá)到分別或同時(shí)抗多種干擾作用，可用于在線分析儀器、實(shí)驗(yàn)室分析儀器、現(xiàn)場(chǎng)分析儀器以及各種專業(yè)分析儀器。


圖1為本實(shí)用新型的縱向剖面圖；圖2、圖3、圖4分別為圖1中的部件104、105、206處的截面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明如圖1～圖4所示，本實(shí)用新型包括光源模塊和檢測(cè)器模塊兩部分，光源模塊包括光源模塊前蓋101、光源模塊外殼102和光源模塊后蓋103，其中，光源模塊前蓋101有內(nèi)螺紋，擰入前端有外螺紋的光源模塊外殼102，光源模塊外殼102由金屬制成，具有抗電磁干擾的屏蔽作用，具有軸向通體的內(nèi)螺紋，依次將分別具有外螺紋的多孔濾光片支架及濾光片105、光源及I0檢測(cè)器支架104、光源驅(qū)動(dòng)及I0檢測(cè)電路板109和光源模塊后蓋103等部件擰入并且定位于光源模塊外殼102的內(nèi)螺紋中，光源及I0檢測(cè)器支架104上有光源孔111，孔內(nèi)安裝有兩個(gè)以上不同譜區(qū)的LED或半導(dǎo)體激光管光源106，I0檢測(cè)器107安裝在I0檢測(cè)器固定槽112內(nèi)，用以檢測(cè)各LED燈或半導(dǎo)體激光光源的原始發(fā)光強(qiáng)度I0，I0檢測(cè)器固定槽112是光源及I0檢測(cè)器支架104的一部分，光源模塊前蓋101裝有一光學(xué)會(huì)聚透鏡108，用以將光源的光會(huì)聚并投向樣品，濾光片支架105上開(kāi)有用于安裝濾光片的濾光片孔113，孔內(nèi)放濾光片；檢測(cè)器模塊包括檢測(cè)器模塊前蓋201、檢測(cè)器模塊外殼202和檢測(cè)器模塊后蓋203，其中，檢測(cè)器模塊前蓋201有內(nèi)螺紋，擰入前端有外螺紋的檢測(cè)器模塊外殼202，檢測(cè)器模塊外殼202由金屬制成，具有抗電磁干擾的屏蔽作用，具有軸向通體的內(nèi)螺紋，依次將分別具有外螺紋的光闌204、I檢測(cè)器支架206、包含對(duì)光電信號(hào)I0和I的處理電路以及CPU的I檢測(cè)電路板207和檢測(cè)器模塊后蓋203等部件擰入并且定位于檢測(cè)器模塊外殼202的內(nèi)螺紋中，I檢測(cè)器205安裝在I檢測(cè)器固定槽208內(nèi)，I檢測(cè)器固定槽208是I檢測(cè)器支架206上的一部分，檢測(cè)器模塊前蓋201裝有一光學(xué)會(huì)聚透鏡，用以通過(guò)會(huì)聚將透過(guò)樣品的光投向檢測(cè)器，光源模塊和檢測(cè)器模塊分別通過(guò)光源模塊后蓋103和檢測(cè)器模塊后蓋203固定在安裝底板209上，然后可以通過(guò)減震墊安裝在防爆盒內(nèi)，使其具有防爆的功能。
在I0檢測(cè)器固定槽112和I檢測(cè)器固定槽208內(nèi)均裝有溫度傳感器，以監(jiān)測(cè)溫度的變化，通過(guò)對(duì)溫度信號(hào)的處理以消除溫度對(duì)測(cè)量信號(hào)的干擾，通過(guò)檢測(cè)軟件啟動(dòng)置于本實(shí)用新型檢測(cè)器模塊和光源模塊之間的檢測(cè)樣品池中的待測(cè)樣品，兩模塊之間通過(guò)通訊線110相聯(lián)。以近紅外透射光譜分析為例，其檢測(cè)流程如下光源驅(qū)動(dòng)及I0檢測(cè)電路板109、包含對(duì)光電信號(hào)的處理電路以及CPU的I檢測(cè)電路板207啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)光源及I0檢測(cè)器支架104中的近紅外光源燈、I0檢測(cè)器107、I檢測(cè)器205及I0、I溫度傳感器。
近紅外光源燈發(fā)射近紅外光，I0檢測(cè)器107檢測(cè)光源原始光強(qiáng)I0，I0溫度傳感器檢測(cè)I0處溫度T0，檢測(cè)的I0、T0通過(guò)通訊線110送到數(shù)據(jù)處理器CPU等待處理。經(jīng)檢測(cè)后的近紅外光通過(guò)多孔濾光片支架及濾光片105中的濾光片濾除雜散光，濾除雜散光后的近紅外純潔光通過(guò)光學(xué)會(huì)聚透鏡108聚光后進(jìn)入樣品池檢測(cè)待測(cè)樣品。透過(guò)樣品池的近紅外檢測(cè)光再次通過(guò)另外一個(gè)光學(xué)會(huì)聚透鏡108進(jìn)行聚光后進(jìn)入光闌204到I檢測(cè)器205進(jìn)行I檢測(cè)，I溫度傳感器檢測(cè)I處溫度T，檢測(cè)的I、T通過(guò)通訊線110傳送到數(shù)據(jù)處理器CPU并合已傳送到的I0、T0進(jìn)行綜合處理(處理中可消除溫度、光強(qiáng)變化所引起的干擾)，經(jīng)過(guò)處理器CPU處理后的數(shù)據(jù)再經(jīng)通訊線110以數(shù)字信號(hào)的方式傳送到檢測(cè)軟件以供用戶使用。
權(quán)利要求1.一種抗干擾光電復(fù)合器件，包括光源模塊和檢測(cè)器模塊兩部分，其特征在于光源模塊包括光源模塊前蓋(101)、光源模塊外殼(102)和光源模塊后蓋(103)，其中，光源模塊前蓋(101)有內(nèi)螺紋，擰入前端有外螺紋的光源模塊外殼(102)，光源模塊外殼(102)由金屬制成，并具有軸向通體的內(nèi)螺紋，依次將分別具有外螺紋的多孔濾光片支架及濾光片(105)、光源及I0檢測(cè)器支架(104)、光源驅(qū)動(dòng)及I0檢測(cè)電路板(109)和光源模塊后蓋(103)等部件擰入并且定位于光源模塊外殼(102)的內(nèi)螺紋中，光源及I0檢測(cè)器支架(104)上有光源孔(111)，孔內(nèi)安裝有光源(106)，光源模塊前蓋(101)裝有一片光學(xué)會(huì)聚透鏡(108)；檢測(cè)器模塊包括檢測(cè)器模塊前蓋(201)、檢測(cè)器模塊外殼(202)和檢測(cè)器模塊后蓋(203)，其中，檢測(cè)器模塊前蓋(201)有內(nèi)螺紋，擰入前端有外螺紋的檢測(cè)器模塊外殼(202)，檢測(cè)器模塊外殼(202)由金屬制成，并具有軸向通體的內(nèi)螺紋，依次將分別具有外螺紋的光闌(204)、I檢測(cè)器支架(206)、包含對(duì)光電信號(hào)的處理電路以及CPU的I檢測(cè)電路板(207)和檢測(cè)器模塊后蓋(203)等部件擰入并且定位于檢測(cè)器模塊外殼(202)的內(nèi)螺紋中，I檢測(cè)器(205)安裝在I檢測(cè)器固定槽(208)內(nèi)，I檢測(cè)器固定槽(208)是I檢測(cè)器支架(206)的一部分，檢測(cè)器模塊前蓋(201)裝有一光學(xué)會(huì)聚透鏡(108)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾光電復(fù)合器件，其特征在于所述的I0檢測(cè)器(107)安裝在I0檢測(cè)器固定槽(112)內(nèi)，I0檢測(cè)器固定槽(112)是光源及I0檢測(cè)器支架(104)的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾光電復(fù)合器件，其特征在于所述的光源為兩個(gè)以上不同譜區(qū)的LED或半導(dǎo)體激光管光源(106)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾光電復(fù)合器件，其特征在于所述的濾光片支架(105)上開(kāi)有用于安裝濾光片的濾光片孔(113)，孔內(nèi)放濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾光電復(fù)合器件，其特征在于所述的I0檢測(cè)器固定槽(112)和I檢測(cè)器固定槽(208)內(nèi)均裝有溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾光電復(fù)合器件，其特征在于所述的光源模塊和檢測(cè)器模塊分別通過(guò)光源模塊后蓋(103)和檢測(cè)器模塊后蓋(203)固定在安裝底板(209)上，然后通過(guò)減震墊安裝在防爆盒內(nèi)，
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗干擾光電復(fù)合器件，其特征在于所述的光源模塊與檢測(cè)器模塊之間可以放入需要測(cè)定的樣品，兩模塊之間通過(guò)通訊線(110)相聯(lián)并與外接計(jì)算機(jī)連接。
專利摘要一種用于光譜分析的抗干擾光電復(fù)合器件，包括光源模塊和檢測(cè)器模塊兩部分，將光學(xué)器件、電子器件集成在一個(gè)較小的、緊湊的、屏蔽電磁干擾的金屬外殼中，可以同時(shí)測(cè)定光源發(fā)光強(qiáng)度I
文檔編號(hào)G01N21/31GK2699289SQ200420000750
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月13日
發(fā)明者嚴(yán)衍祿, 王忠義 申請(qǐng)人:嚴(yán)衍祿