一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機構，包括真空罐體、凹球面鏡A1、凹球面鏡A2、凹球面鏡B和懷特池內(nèi)機架，其特征在于：在所述真空罐體上靠近凹球面鏡A1、凹球面鏡A2的一側(cè)安裝兩組法蘭式實心軸磁流體密封件，并在其軸外端各安裝一個調(diào)節(jié)旋鈕（1），所述每組法蘭式實心軸磁流體密封件上均設置有曲柄滑塊機構，所述曲柄滑塊機構中，與懷特池內(nèi)機架構成移動副的構件為滑塊，凹球面鏡A1的旋轉(zhuǎn)中心為O1，繞O1旋轉(zhuǎn)的部件上設置以O2為中心的轉(zhuǎn)動副，兩轉(zhuǎn)動副中心部分O1O2即為曲柄，連接曲柄和滑塊鉸鏈的部分為連桿。本實用新型結(jié)構簡單、調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)范圍及精度靈活。
【專利說明】一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光學精密機械裝調(diào)【技術領域】，可用于真空懷特池光程的調(diào)節(jié)。
【背景技術】
[0002]1942年，John U.White利用三塊共焦的凹球面鏡設計了一種吸收池--壞特池。
懷特池是目前最常用的吸收式氣體傳感器，其結(jié)構如圖1所示。凹球面鏡ApA2與B具有相同的曲率半徑，B的曲率中心落在A1、A2兩鏡之間的a點，A1、A2的曲率中心分別落在B鏡中心附近。當入射光從B的一側(cè)入射時，經(jīng)過A1發(fā)射到B形成點I，再經(jīng)A2反射到B上形成點2，依次類推。最后光線從B的一側(cè)射出。其光程L與鏡面B上的光點數(shù)目N及懷特池基本長度7之間的關系為:
[0003]L=2 0V+1)7
[0004]從上式可以看出，懷特池的光程L可通過改變其基本長度7和系統(tǒng)中光線傳播次數(shù)#進行調(diào)節(jié)，而對于某一特定的吸收池，其基本長度7 —定，#為唯一能改變的量。實驗發(fā)現(xiàn)，改變反射次數(shù)#最簡單的辦法是改變?nèi)肷涔馐谝淮温湓贏1上的位置，同時配合調(diào)-ApA2的偏轉(zhuǎn)角度。
[0005]一般情況下，通過調(diào)節(jié)光源可方便的改變?nèi)肷涔馐奈恢?，對于偏轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)，普通懷特池結(jié)構簡單，可直接微調(diào)方便的改變偏轉(zhuǎn)角度，但在真空懷特池系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)自身的密封性，這一過程難以 實現(xiàn)。針對這一問題，本發(fā)明提出了一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機構。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是在真空懷特池的真空罐外，便捷地調(diào)節(jié)懷特池的光程。
[0007]為了實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案為:一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機構，包括真空罐體、凹球面鏡A1、凹球面鏡A2、凹球面鏡B和懷特池內(nèi)機架，其特征在于:
[0008]1、在真空罐體上靠近凹球面鏡Ap A2的一側(cè)安裝兩組法蘭式實心軸磁流體密封件，并在其軸外端各安裝一個調(diào)節(jié)旋鈕I。
[0009]2、設置兩組獨立、對稱的曲柄滑塊機構，如圖2所示。每組機構中，與懷特池內(nèi)機架構成移動副的構件為滑塊，凹球面鏡的旋轉(zhuǎn)中心為O1，繞O1旋轉(zhuǎn)的部件上設置以O2為中心的轉(zhuǎn)動副，兩轉(zhuǎn)動副中心部分O1O2即為曲柄，連接曲柄和滑塊鉸鏈的部分為連桿。當滑塊由O3運動到(V時，連桿另一端O2'將處于以O2O3為半徑、(V為圓心的圓上，同時由于曲柄的運動軌跡是以O1為圓心、O1O2為半徑的圓，所以O2'的位置即為兩圓的交點，偏轉(zhuǎn)角則為O1O2與O1O2'之間的夾角。
[0010]3、在真空罐內(nèi)，用可伸縮萬向節(jié)將法蘭式實心軸磁流體密封件與帶動滑塊運動的絲桿連接，共兩組。
[0011]4、當需調(diào)節(jié)光程時，在真空罐外配合轉(zhuǎn)動兩個旋鈕1，扭矩通過萬向節(jié)傳遞給絲桿，再轉(zhuǎn)化為滑塊的移動，使與之對應的凹球面鏡繞其旋轉(zhuǎn)中心運動，實現(xiàn)了凹球面鏡的偏轉(zhuǎn)角的調(diào)整，光程也隨之發(fā)生改變。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點:
[0013]1、結(jié)構簡單。采用簡單的機械原理進行設計。
[0014]2、調(diào)節(jié)方便。只需在真空罐外轉(zhuǎn)動旋鈕即可完成調(diào)節(jié)。
[0015]3、調(diào)節(jié)范圍及精度靈活。通過改變絲桿的螺距、長度即可實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為懷特池結(jié)構原理圖。
[0017]圖2為真空懷特池光程調(diào)節(jié)機構原理圖。
[0018]1:調(diào)節(jié)旋鈕；
[0019]2:法蘭式實心軸磁流體密封件；
[0020]3:真空罐體；
[0021]4:可伸縮萬向節(jié)；
[0022]8:滑塊；
[0023]9:連桿；
[0024]12:曲柄。
[0025]圖3為真空懷特池光程調(diào)節(jié)機構機械圖。
[0026]1:調(diào)節(jié)旋鈕；
[0027]2:法蘭式實心軸磁流體密封件；
[0028]3:真空罐體；
[0029]4:可伸縮萬向節(jié)；
[0030]5:懷特池內(nèi)機架；
[0031]6:絲桿；
[0032]7:旋轉(zhuǎn)中心O2 ；
[0033]8:滑塊；
[0034]9:連桿；
[0035]10:凹球面鏡安裝板；
[0036]11:旋轉(zhuǎn)中心Oiq
【具體實施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0038]圖2為真空懷特池光程調(diào)節(jié)機構原理圖，在真空罐體3上靠近凹球面鏡ApA2的一側(cè)安裝兩組法蘭式實心軸磁流體密封件2，并在其軸外端各安裝一個調(diào)節(jié)旋鈕I。設置兩組獨立、對稱的曲柄滑塊機構，每組機構中，與懷特池內(nèi)機架5構成移動副的構件為滑塊8，凹球面鏡的旋轉(zhuǎn)中心為O1，繞O1旋轉(zhuǎn)的部件上設置旋轉(zhuǎn)中心為O2轉(zhuǎn)動副，兩轉(zhuǎn)動副中心部分O1 O2即為曲柄12，連接曲柄和滑塊鉸鏈的部分為連桿9。當滑塊由O3運動到(V時，連桿另一端O2'將處于以O2O3為半徑、O3'為圓心的圓上，同時由于曲柄的運動軌跡是以O1為圓心、O1O2為半徑的圓，所以O2,的位置即為兩圓的交點，偏轉(zhuǎn)角則為O1O2與O1O2'之間的夾角。
[0039]如圖3所示，為真空懷特池光程調(diào)節(jié)機構機械圖:
[0040]首先，在真空罐體一側(cè)安裝兩組法蘭式實心軸磁流體密封件2，并在其軸外端分別安裝調(diào)節(jié)旋鈕I ;
[0041]其次，設置兩組獨立、對稱的曲柄滑塊機構，其中與懷特池內(nèi)機架5構成移動副的構件為滑塊8，滑塊8沿機架上的絲桿6移動，凹球面鏡下方安裝板10的旋轉(zhuǎn)中心11對應圖2中的轉(zhuǎn)動中心O1，其上方轉(zhuǎn)動副7對應以O2旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動副，二者連線部分可看成曲柄12，通過連桿9與滑塊8相連；
[0042]再次，選用合適伸縮長度的可伸縮萬向節(jié)4，將其一端與法蘭式實心軸磁流體密封件2連接，另一端與絲桿6連接；
[0043]最后，在真空罐體外轉(zhuǎn)動需調(diào)節(jié)的凹球面鏡調(diào)節(jié)旋鈕，使其繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，改變其偏轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)光程調(diào)節(jié)。
[0044]雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但實施例和附圖并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當可作各種變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護范圍。因此本發(fā)明的保護范圍應當以本申請的權利要求保護范圍所界定的為準。
【權利要求】
1.一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機構，包括真空罐體、凹球面鏡A1、凹球面鏡A2、凹球面鏡B和懷特池內(nèi)機架，其特征在于:在所述真空罐體上靠近凹球面鏡A1、凹球面鏡A2的一側(cè)安裝兩組法蘭式實心軸磁流體密封件，并在其軸外端各安裝一個調(diào)節(jié)旋鈕(I )，所述每組法蘭式實心軸磁流體密封件上均設置有曲柄滑塊機構，所述曲柄滑塊機構中，與懷特池內(nèi)機架構成移動副的構件為滑塊，凹球面鏡A1的旋轉(zhuǎn)中心為O1，繞O1旋轉(zhuǎn)的部件上設置以O2為中心的轉(zhuǎn)動副，兩轉(zhuǎn)動副中心部分O1O2即為曲柄，連接曲柄和滑塊鉸鏈的部分為連桿。
2.根據(jù)權利要求1所述的光程調(diào)節(jié)機構，其特征在于:當滑塊由O3運動到O3'時，連桿另一端O2'將處于以O2O3為半徑、O3'為圓心的圓上，同時由于曲柄的運動軌跡是以O1為圓心、O1O2為半徑的圓，所以O2,的位置即為兩圓的交點，偏轉(zhuǎn)角則為O1O2與O1O2'之間的夾角。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光程調(diào)節(jié)機構，其特征在于:兩組曲柄滑塊機構獨立、對稱設置。
4.根據(jù)權利要求3所述的光程調(diào)節(jié)機構，其特征在于:在真空罐體內(nèi)，用可伸縮萬向節(jié)將法蘭式實心軸磁流體密封件與帶動滑塊運動的絲桿連接，共兩組。
5.根據(jù)權利要求4所述的光程調(diào)節(jié)機構，其特征在于:當需調(diào)節(jié)光程時，在真空罐外配合轉(zhuǎn)動兩個調(diào)節(jié)旋鈕(1)，扭矩通過可伸縮萬向節(jié)傳遞給絲桿，再轉(zhuǎn)化為滑塊的移動，使與之對應的凹球面鏡繞其旋轉(zhuǎn)中心運動，實現(xiàn)了凹球面鏡的偏轉(zhuǎn)角的調(diào)整，光程也隨之發(fā)生改變。
【文檔編號】G01N21/03GK203732428SQ201420076066
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】張露, 畢勇, 馬驥, 穆永吉 申請人:中科院南京天文儀器有限公司