專利名稱：一種物料成分測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種物料檢測裝置，具體涉及一種應(yīng)用光譜分光技術(shù) 測量物料成分的測量裝置。
背景技術(shù)：
實踐中，有時需要知道已知物料的許多成分，比如物料水分的含量，物 料其他元素的含量等等。目前，測量物料各種成分的方法很多，針對每一種方 法所使用的測量裝置也很多。我們想涉及一種應(yīng)用光譜技術(shù)測量物料成分的方 法，這種方法的基本原理是給一個光源，經(jīng)過過濾和反射到達物料，光經(jīng)過 物料后再反射出反射光，再用探測器探測反射光的各種成分，與所用光原始的 成分比較得出結(jié)果。為了實現(xiàn)這種應(yīng)用光譜技術(shù)測量物料成分的方法，研究人 員設(shè)計了一種測量裝置， 一般包括光源、透鏡組、濾光裝置、反射鏡以及探測 器等器件，這種測量裝置測量物料成分的準確性非常重要，而影響測量物料成 分準確性的因素是溫度，因為其中的探測器對溫度比較敏感，探測器在相對變 化不大的一個溫度段中的測量才是準確的。因為有光源必定有熱量，探測器的 溫度會升高，現(xiàn)階段，對探測器的降溫采用的是水冷或氣冷的方式，這兩種方 式都存在以下缺點
1. 無光源散熱裝置，工作微環(huán)境溫度高，測量的穩(wěn)定性差。紅外光源直接 安裝在測量裝置殼體內(nèi)，工作時紅外光源會產(chǎn)生較大的熱量，殼體內(nèi)未安裝散 熱裝置，熱量傳遞到殼體上，增加了殼體的溫度，工作微環(huán)境溫度升高，使得 測量裝置產(chǎn)生溫度漂移，測量穩(wěn)定性差。
2. 制冷效果差，測量精度低。現(xiàn)有的測量裝置通過自來水的流動將測量裝 置的光源產(chǎn)生的熱量帶走，由于自來水溫度的不穩(wěn)定，尤其受季節(jié)變化影響大， 檢測裝置的溫度不能有效控制在探測器工作要求的范圍內(nèi)，導(dǎo)致測量精度低； 或者采用壓縮空氣制冷，制冷效果也不好，且復(fù)雜程度高。
3. 制冷成本高。為克服自來水制冷效果差的缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中有采用液態(tài)氮循環(huán)裝置制冷，但成本較高。
4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)試困難?，F(xiàn)有技術(shù)中測量裝置的制冷部件復(fù)雜，因此 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)試不方便。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種物料成分測量裝置，其解決了背景技術(shù)中 探測器工作微環(huán)境溫度高，制冷效果差，測量精度低的技術(shù)問題。
本實用新型的技術(shù)解決方案是
一種物料成分測量裝置，包括殼體l,光源2，設(shè)置于殼體l內(nèi)的濾光裝置
3、角鏡4、具有匯聚性能的反射鏡5以及探測器6;所述殼體1內(nèi)設(shè)置有支架7， 所述殼體1包括入射U 8和出射口 9，所述角鏡4和反射鏡5分別通過第一鏡座 10和第二鏡座11固定于支架7上，所述濾光裝置3位于光源光路上，并位于入 射口8和角鏡4之間，光源光路通過入射口 8射入經(jīng)過角鏡4反射后，由出射 口 9射出，所述探測器6位于反射鏡5的焦點，并通過支座12固定于支架7上， 其特殊之處在于所述光源2位于殼體1外側(cè)，并具有獨立的散熱光源殼 體13，所述光源2通過光源座14固定散熱光源殼體13上；所述支架7上還設(shè) 置有半導(dǎo)體制冷器件15，所述半導(dǎo)體制冷器件15緊貼殼體1。光源外置使殼體 l不易發(fā)熱，即殼體l內(nèi)的微工作環(huán)境不易發(fā)熱。
上述入射口 8和出射口 9還設(shè)置有透鏡16;所述出射口 9處的透鏡16外還 設(shè)置有防塵鏡17。光路上設(shè)置透鏡16是為了得到相對穩(wěn)定的測量光斑，設(shè)置防 塵鏡17是防止灰塵從出射口 9進入，影響殼體1內(nèi)的微工作環(huán)境。
上述出射口 9的外端還延伸有護罩18。設(shè)置護罩18是再采集物料的反射光 時防止其他光線干擾。
上述散熱光源殼體13為在殼體的側(cè)面開設(shè)葉片的散射殼體或為在殼體的側(cè) 面開設(shè)散熱槽的散射殼體。當然散熱的方式并不局限于這兩種，但是這兩種相 對簡單。
上述濾光裝置3包括電機19，設(shè)置在電機19輸出軸上的濾光盤20，以及均 勻設(shè)置在濾光盤20邊沿的多個濾光片21。濾光裝置3的實現(xiàn)方式也不局限這一 種，只要能實現(xiàn)濾光這一功能即可。上述光源2為紅外光源。 本實用新型的優(yōu)點是
1. 散熱性好。本實用新型首先外置近紅外光源，并用散熱光源殼體，使紅外 光源產(chǎn)生的熱量能及時散發(fā)。
2. 有效控制測量裝置的溫度漂移。本實用新型采用半導(dǎo)體制冷器件，使探 測器微環(huán)境的溫度波動幅度小，溫度漂移得到有效控制，大大提高測量的 穩(wěn)定性。
3. 半導(dǎo)體制冷器件克服了水冷的不可靠性和液態(tài)氮成本高的缺點。
4. 結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便。采用簡化結(jié)構(gòu)，在保證使用性能的情況下使 結(jié)構(gòu)件數(shù)量減少。
5. 不受測量距離變化的影響。出射光斑的出光角度小，因此對測量距離變
化不敏感。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標號說明l一殼體；2—光源；3—濾光裝置；4一角鏡；5—反射鏡； 6—探測器；7—支架；8—入射口； 9—出射口； 10--第一鏡座；ll一第二鏡座； 12—支座；13—散熱光源殼體；14—光源座；15—半導(dǎo)體制冷器件；16—透鏡； 17—防塵鏡；18—護罩；19--電機；20—濾光盤；21—濾光片。
具體實施方式

參見圖l， 一種物料成分測量裝置，包括殼體l，光源2，設(shè)置于殼體l內(nèi) 的濾光裝置3、角鏡4、具有匯聚性能的反射鏡5以及探測器6;殼體l內(nèi)設(shè)置 有支架7，殼體1包括入射口8和出射口9，角鏡4和反射鏡5分別通過第一鏡 座10和第二鏡座11固定于支架7上，濾光裝置3位于光源光路上，并位于入 射口 8和角鏡4之間，光源光路通過入射口 8射入經(jīng)過角鏡4反射后，由出射 口9射出，探測器6位亍反射鏡5的焦點，并通過支座12固定于支架7上，光 源2位于殼體1外側(cè)，并具有獨立的散熱光源殼體13，光源2通過光源座14固 定散熱光源殼體13上；所述支架7上還設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器件15，所述半導(dǎo)體 制冷器件15緊貼殼體1，入射口 8和出射口 9還設(shè)置有透鏡16;所述出射口 9處的透鏡16外還設(shè)置有防塵鏡17，出射口 9的外端還延伸有護罩18，散熱光 源殼體13為在殼體的側(cè)面開設(shè)葉片的散射殼體或為在殼體的側(cè)面開設(shè)散熱槽的 散射殼體，濾光裝置3包括電機19，設(shè)置在電機19輸出軸上的濾光盤20，以 及均勻設(shè)置在濾光盤20邊沿的多個濾光片21，光源2為紅外光源。
工作時，光源2射光經(jīng)過入射口8、透鏡16、濾光裝置3的濾光片21濾光 后，在經(jīng)過角鏡4反射經(jīng)過出射口 9、透鏡16以及防塵鏡17到達待測物料，經(jīng) 過待測物料反射后再又出射口 9反向進入殼體1內(nèi)，護罩18會防止其他光線干 擾，經(jīng)待測物料反射后的光線再到達反射鏡5，經(jīng)反射鏡5匯聚后射入探測器6 測量反射光信息。
權(quán)利要求1.一種物料成分測量裝置，包括殼體(1)，光源(2)，設(shè)置于殼體(1)內(nèi)的濾光裝置(3)、角鏡(4)、具有匯聚性能的反射鏡(5)以及探測器(6)；所述殼體(1)內(nèi)設(shè)置有支架(7)，所述殼體(1)包括入射口(8)和出射口(9)，所述角鏡(4)和反射鏡(5)分別通過第一鏡座(10)和第二鏡座(11)固定于支架(7)上，所述濾光裝置(3)位于光源光路上，并位于入射口(8)和角鏡(4)之間，光源光路通過入射口(8)射入經(jīng)過角鏡(4)反射后，由出射口(9)射出，所述探測器(6)位于反射鏡(5)的焦點，并通過支座(12)固定于支架(7)上，其特征在于所述光源(2)位于殼體(1)外側(cè)，并具有獨立的散熱光源殼體(13)，所述光源(2)通過光源座(14)固定散熱光源殼體(13)上；所述支架(7)上還設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器件(15)，所述半導(dǎo)體制冷器件(15)緊貼殼體(1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料成分測量裝置，其特征在于所述入射口(8)和出 射口(9)還設(shè)置有透鏡(16);所述出射口(9)處的透鏡(16)外還設(shè)置有防塵鏡(17)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料成分測量裝置，其特征在于所述出射口(9)的外端還延伸有護罩(18)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的物料成分測量裝置，其特征在于所述散熱光源殼體(13)為在殼體的側(cè)面開設(shè)葉片的散射殼體或為在殼體的側(cè)面開設(shè)散熱槽的散射殼體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的物料成分測量裝置，其特征在于所述濾光裝置(3)包 括電機(19)，設(shè)置在電機(19)輸出軸上的濾光盤(20)，以及均勻設(shè)置在濾光盤 (20)邊沿的多個濾光片(21)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的物料成分測量裝置，其特征在于所述光源(2)為紅外光源。
專利摘要一種物料成分測量裝置，包括殼體1，光源2，濾光裝置3、角鏡4、反射鏡5以及探測器6；殼體1內(nèi)設(shè)置有支架7，所述殼體1包括入射口8和出射口9，角鏡4和反射鏡5分別通過第一鏡座10和第二鏡座11固定于支架7上，濾光裝置3位于光源光路上，并位于入射口8和角鏡4之間，光源光路通過入射口8射入經(jīng)過角鏡4反射后，由出射口9射出，光源2通過光源座14固定散熱光源殼體13上；支架7上還設(shè)置有半導(dǎo)體制冷器件15，半導(dǎo)體制冷器件15緊貼殼體1。本實用新型解決了背景技術(shù)中探測器工作微環(huán)境溫度高，制冷效果差，測量精度低的技術(shù)問題。具有散熱性好、結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)試方便、不受測量距離變化的影響的優(yōu)點。
文檔編號G01N21/25GK201149579SQ20082002831
公開日2008年11月12日 申請日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者唐小華, 朱獎勵, 李艷碧 申請人:西安力源光電科技有限責任公司