專利名稱：具有恒溫與波長校正功能的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光譜分析儀器領(lǐng)域，具體地說涉及一種具有恒溫與波長校正功能的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微型光纖光譜儀(簡稱光譜儀)是一種將單色器、檢測器與檢測電路整合在一起的復(fù)合光譜器件，可對分析光進行光譜分析，并將分析的數(shù)據(jù)直接輸出，是一種適合二次開發(fā)的光譜器件。運用微型光纖光譜儀系統(tǒng)可以不經(jīng)過任何前處理，直接分析籽粒、粉末等固態(tài)樣品；該器件一般用CCD或PDA等半導(dǎo)體器件作為光譜的檢測器。用微型光纖光譜儀做固體樣品光譜分析的基本結(jié)構(gòu)是光源產(chǎn)生的光通過樣品池后經(jīng)過光路耦合系統(tǒng)進入微型光纖光譜儀進行分析，同時將數(shù)據(jù)送入計算機進行處理。
這種器件用于光譜分析時，必須通過一個接口與光源、樣品連接，才能采集到樣品的光譜，因此，通過樣品的待分析光如何最大限度地收集并導(dǎo)入微型光纖光譜儀是一個難點。此外，這種器件的波長和吸光度準(zhǔn)確度受溫度的影響較大，并且隨著使用時間的加長，波長準(zhǔn)確度也會發(fā)生變化。同時，這種器件波長準(zhǔn)確度的臺間差異一般較大。為了解決這些困難，具有恒溫與波長校正功能的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)在光譜分析儀的應(yīng)用設(shè)計中具有重要的價值。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有恒溫與波長校正功能的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括四個部分具有兩個分端一個合端的光纖光纜、密封恒溫倉及溫度控制系統(tǒng)、待分析光收集器與待分析光準(zhǔn)直器，其特點在于光纖光纜的兩個分端分別為波長校正分端和待分析光分端；密封恒溫倉及溫度控制系統(tǒng)由金屬密封倉和半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)組成，密封恒溫倉上有兩個密封接口其一為光纖光纜接口，另一個為電源、數(shù)據(jù)電纜接口；另有一根深入密封恒溫倉內(nèi)的由導(dǎo)熱性能良好的金屬制成的金屬管，用于存放溫度傳感器，金屬管內(nèi)部與恒溫倉內(nèi)部密封隔離，溫度傳感器由外部送入金屬管內(nèi)，可以顯示密封恒溫倉內(nèi)的溫度，半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)由半導(dǎo)體制冷器件、散熱器、風(fēng)扇組成；待分析光收集器由透鏡組構(gòu)成，可以將通過樣品后的待分析光最大限度地收集并聚集到光纖光纜的待分析光分端，導(dǎo)入微型光纖光譜儀；待分析光準(zhǔn)直器與光纖光纜的待分析光分端聯(lián)結(jié)，裝有多個精密螺紋，不但可以調(diào)節(jié)待分析光分端的X、Y、Z軸，使通過待分析光收集器收集的待分析光定位在光纖光纜的待分析光分端入口，還可以調(diào)節(jié)光纖光纜的待分析光分端的角度，使得待分析光可以最大限度地收集進入光譜儀。
所述的密封恒溫倉上有一個盛裝變色干燥劑的密封管，由塑料或金屬制成，露在密封恒溫倉外的部分有一透明的觀察窗。
密封恒溫倉由導(dǎo)熱性能良好的金屬材料加工而成，用于密封存放微型光纖光譜儀，整體密封良好，可防止微型光纖光譜儀的表面結(jié)露，外表面包裹保溫材料。
具體工作過程為通過樣品的待分析光經(jīng)過待分析光收集器聚集到光纖光纜的待分析光分端，通過光纖光纜傳導(dǎo)到光纖光纜的合端，導(dǎo)入密封在密封恒溫倉內(nèi)的微型光纖光譜儀中，得到待測樣品的光譜后，通過電源、數(shù)據(jù)電纜傳送給計算機進行分析。
本實用新型能夠最大限度地收集經(jīng)過樣品后用于光譜分析的待分析光，并導(dǎo)入微型光纖光譜儀；能夠使微型光纖光譜儀在恒溫狀態(tài)下工作，解決了微型光纖光譜儀的溫飄問題；能夠隨時對微型光纖光譜儀進行波長校正，解決了微型光纖光譜儀波長的臺間差異問題和波長漂移問題。


圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步說明如圖1所示，本實用新型包括四個部分具有兩個分端一個合端的光纖光纜1、密封恒溫倉及溫度控制系統(tǒng)2、待分析光收集器3與待分析光準(zhǔn)直器4，光纖光纜1的兩個分端分別為波長校正分端5和待分析光分端6；密封恒溫倉及溫度控制系統(tǒng)2由金屬密封倉和半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)組成，密封恒溫倉上有兩個密封接口其一為光纖光纜接口，另一個為電源、數(shù)據(jù)電纜接口；另有一根深入密封恒溫倉內(nèi)的由導(dǎo)熱性能良好的金屬制成的金屬管7，用于存放溫度傳感器，金屬管7內(nèi)部與恒溫倉內(nèi)部密封隔離，溫度傳感器由外部送入金屬管內(nèi)，可以顯示密封恒溫倉內(nèi)的溫度，密封恒溫倉上有一個盛裝變色干燥劑的密封管8，其與恒溫倉內(nèi)部相通，與外部隔離，由塑料或金屬制成，露在密封恒溫倉外的部分有一透明的觀察窗，可以觀察密封管內(nèi)變色干燥劑的顏色，以便定期更換干燥劑；半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)由半導(dǎo)體制冷器件、散熱器、風(fēng)扇組成；待分析光收集器3由透鏡組構(gòu)成，可以將通過樣品后的待分析光最大限度地收集并聚集到光纖光纜的待分析光分端6，導(dǎo)入微型光纖光譜儀；待分析光準(zhǔn)直器4與光纖光纜的待分析光分端6聯(lián)結(jié)，裝有多個精密螺紋，不但可以調(diào)節(jié)待分析光分端的X、Y、Z軸，使通過待分析光收集器3收集的待分析光定位在光纖光纜的待分析光分端6入口，還可以調(diào)節(jié)光纖光纜的待分析光分端6的角度，使得待分析光可以最大限度地收集進入光譜儀10。
通過樣品的待分析光經(jīng)過待分析光收集器3聚集到光纖光纜的待分析光分端6，通過光纖光纜傳導(dǎo)到光纖光纜的合端1，導(dǎo)入密封在密封恒溫倉內(nèi)的微型光纖光譜儀10中，得到待測樣品的光譜后，通過電源、數(shù)據(jù)電纜傳送給計算機進行分析。溫控系統(tǒng)的主板通過功率控制芯片控制半導(dǎo)體制冷器件的工作狀態(tài)，使恒溫倉內(nèi)的溫度維持在一個最佳恒定值。光纖光纜的另一分端—波長校正分端5接收到標(biāo)準(zhǔn)波長線光源9發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)波長光，導(dǎo)入密封恒溫倉內(nèi)的微型光纖光譜儀10，通過波長校正軟件的運算，對微型光纖光譜儀10進行波長校正。
以近紅外透射光譜分析固態(tài)農(nóng)產(chǎn)品樣品為例，本實用新型的具體工作流程如下將本系統(tǒng)各部分連接好，恒溫倉密封好，將溫度傳感器插入密封金屬管7內(nèi)，打開溫度控制系統(tǒng)電源，并將恒溫倉內(nèi)溫度維持在一個穩(wěn)定的值；開啟標(biāo)準(zhǔn)波長線光源9，將已知波長的標(biāo)準(zhǔn)光通過波長校正分端5導(dǎo)入微型光纖光譜儀10，進行波長校正；放入樣品，開啟分析光源后仔細(xì)調(diào)節(jié)待分析光收集器3及待分析光準(zhǔn)直器4，使待分析光收集器3及待分析光準(zhǔn)直器4達到最佳位置，從而使待分析光最大限度地通過光纖光纜的待分析光分端6與光纖光纜的合端1，導(dǎo)入微型光纖光譜儀10；測定樣品時將樣品放入分析光路后通過與上述相同的工作流程即可得到分析的數(shù)據(jù)，并由電源與數(shù)據(jù)電纜送入計算機進行分析。定期觀察密封管8內(nèi)的變色干燥劑的顏色，以確定是否應(yīng)該更換干燥劑。
權(quán)利要求1.一種具有恒溫與波長校正功能的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)，包括四個部分具有兩個分端一個合端的光纖光纜(1)、密封恒溫倉及溫度控制系統(tǒng)(2)、待分析光收集器(3)與待分析光準(zhǔn)直器(4)，其特征在于光纖光纜的兩個分端分別為波長校正分端(5)和待分析光分端(6)；密封恒溫倉及溫度控制系統(tǒng)(2)由恒溫密封倉和半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)組成，恒溫密封倉上有兩個密封接口其一為光纖光纜合端接口，另一個為電源、數(shù)據(jù)電纜接口；另有一根深入密封恒溫倉內(nèi)的由導(dǎo)熱性能良好的金屬制成的金屬管(7)，用于存放溫度傳感器，金屬管(7)內(nèi)部與恒溫倉內(nèi)部密封隔離，溫度傳感器由外部送入金屬管(7)內(nèi)，可以通過液晶顯示屏顯示密封恒溫倉內(nèi)的溫度；半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)由半導(dǎo)體制冷器件、散熱器、風(fēng)扇組成；待分析光收集器(3)由透鏡組構(gòu)成，用于收集通過待分析樣品的待分析光，并將待分析光集中到光纖光纜的待分析光分端；待分析光準(zhǔn)直器(4)與光纖光纜的待分析光分端(6)聯(lián)結(jié)，裝有多個精密螺紋，可以調(diào)節(jié)光纖光纜待分析光分端的空間位置和角度，以便最大限度地收集待分析光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)，其特征在于所述的密封恒溫倉上有一個盛裝變色干燥劑的密封管(8)，由塑料或金屬制成，露在密封恒溫倉外的部分有一透明的觀察窗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)，其特征在于所述的密封恒溫倉由導(dǎo)熱性能良好的金屬材料加工而成，外表面包裹保溫材料。
專利摘要一種具有恒溫與波長校正功能的微型光纖光譜儀光路耦合系統(tǒng)，包括具有兩個分端一個合端的光纖光纜、密封恒溫倉及溫度控制系統(tǒng)、待分析光收集器與待分析光準(zhǔn)直器四個部分，能夠最大限度地收集經(jīng)過樣品后用于光譜分析的待分析光，并導(dǎo)入微型光纖光譜儀；能夠使微型光纖光譜儀在恒溫狀態(tài)下工作，解決了微型光纖光譜儀的溫飄問題；能夠隨時對微型光纖光譜儀進行波長校正，解決了微型光纖光譜儀波長的臺間差異問題和波長漂移問題。
文檔編號G01N21/27GK2729699SQ200420093468
公開日2005年9月28日 申請日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者嚴(yán)衍祿, 嚴(yán)紅兵 申請人:嚴(yán)衍祿, 嚴(yán)紅兵