一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，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(jī)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(shí)心軸磁流體密封件，并在其軸外端各安裝一個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕（1），所述每組法蘭式實(shí)心軸磁流體密封件上均設(shè)置有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，與懷特池內(nèi)機(jī)架構(gòu)成移動(dòng)副的構(gòu)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(shè)置以O(shè)2為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)副，兩轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)范圍及精度靈活。
【專利說(shuō)明】一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)精密機(jī)械裝調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，可用于真空懷特池光程的調(diào)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]1942年，John U.White利用三塊共焦的凹球面鏡設(shè)計(jì)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(gòu)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(diǎn)，A1、A2的曲率中心分別落在B鏡中心附近。當(dāng)入射光從B的一側(cè)入射時(shí)，經(jīng)過(guò)A1發(fā)射到B形成點(diǎn)I，再經(jīng)A2反射到B上形成點(diǎn)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(diǎn)數(shù)目N及懷特池基本長(zhǎng)度7之間的關(guān)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(guò)改變其基本長(zhǎng)度7和系統(tǒng)中光線傳播次數(shù)#進(jìn)行調(diào)節(jié)，而對(duì)于某一特定的吸收池，其基本長(zhǎng)度7 —定，#為唯一能改變的量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，改變反射次數(shù)#最簡(jiǎn)單的辦法是改變?nèi)肷涔馐谝淮温湓贏1上的位置，同時(shí)配合調(diào)-ApA2的偏轉(zhuǎn)角度。
[0005]一般情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)光源可方便的改變?nèi)肷涔馐奈恢茫瑢?duì)于偏轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)，普通懷特池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)程難以 實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這一問(wèn)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(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)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(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，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(jī)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(shí)心軸磁流體密封件，并在其軸外端各安裝一個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕I。
[0009]2、設(shè)置兩組獨(dú)立、對(duì)稱的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖2所示。每組機(jī)構(gòu)中，與懷特池內(nèi)機(jī)架構(gòu)成移動(dòng)副的構(gòu)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(shè)置以O(shè)2為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)副，兩轉(zhuǎn)動(dòng)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(dāng)滑塊由O3運(yùn)動(dòng)到(V時(shí)，連桿另一端O2'將處于以O(shè)2O3為半徑、(V為圓心的圓上，同時(shí)由于曲柄的運(yùn)動(dòng)軌跡是以O(shè)1為圓心、O1O2為半徑的圓，所以O(shè)2'的位置即為兩圓的交點(diǎn)，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(wàn)向節(jié)將法蘭式實(shí)心軸磁流體密封件與帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)的絲桿連接，共兩組。
[0011]4、當(dāng)需調(diào)節(jié)光程時(shí)，在真空罐外配合轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)旋鈕1，扭矩通過(guò)萬(wàn)向節(jié)傳遞給絲桿，再轉(zhuǎn)化為滑塊的移動(dòng)，使與之對(duì)應(yīng)的凹球面鏡繞其旋轉(zhuǎn)中心運(yùn)動(dòng)，實(shí)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(shù)相比，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。采用簡(jiǎn)單的機(jī)械原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0014]2、調(diào)節(jié)方便。只需在真空罐外轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)改變絲桿的螺距、長(zhǎng)度即可實(shí)現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為懷特池結(jié)構(gòu)原理圖。
[0017]圖2為真空懷特池光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理圖。
[0018]1:調(diào)節(jié)旋鈕；
[0019]2:法蘭式實(shí)心軸磁流體密封件；
[0020]3:真空罐體；
[0021]4:可伸縮萬(wàn)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(jī)構(gòu)機(jī)械圖。
[0026]1:調(diào)節(jié)旋鈕；
[0027]2:法蘭式實(shí)心軸磁流體密封件；
[0028]3:真空罐體；
[0029]4:可伸縮萬(wàn)向節(jié)；
[0030]5:懷特池內(nèi)機(jī)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(shí)施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0038]圖2為真空懷特池光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)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(shí)心軸磁流體密封件2，并在其軸外端各安裝一個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕I。設(shè)置兩組獨(dú)立、對(duì)稱的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，每組機(jī)構(gòu)中，與懷特池內(nèi)機(jī)架5構(gòu)成移動(dòng)副的構(gòu)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(shè)置旋轉(zhuǎn)中心為O2轉(zhuǎn)動(dòng)副，兩轉(zhuǎn)動(dòng)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(dāng)滑塊由O3運(yùn)動(dòng)到(V時(shí)，連桿另一端O2'將處于以O(shè)2O3為半徑、O3'為圓心的圓上，同時(shí)由于曲柄的運(yùn)動(dòng)軌跡是以O(shè)1為圓心、O1O2為半徑的圓，所以O(shè)2,的位置即為兩圓的交點(diǎn)，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(jī)構(gòu)機(jī)械圖:
[0040]首先，在真空罐體一側(cè)安裝兩組法蘭式實(shí)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(shè)置兩組獨(dú)立、對(duì)稱的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中與懷特池內(nèi)機(jī)架5構(gòu)成移動(dòng)副的構(gòu)件為滑塊8，滑塊8沿機(jī)架上的絲桿6移動(dòng)，凹球面鏡下方安裝板10的旋轉(zhuǎn)中心11對(duì)應(yīng)圖2中的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O1，其上方轉(zhuǎn)動(dòng)副7對(duì)應(yīng)以O(shè)2旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動(dòng)副，二者連線部分可看成曲柄12，通過(guò)連桿9與滑塊8相連；
[0042]再次，選用合適伸縮長(zhǎng)度的可伸縮萬(wàn)向節(jié)4，將其一端與法蘭式實(shí)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(dòng)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(dòng)，改變其偏轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)光程調(diào)節(jié)。
[0044]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但實(shí)施例和附圖并不是用來(lái)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(dāng)可作各種變化或潤(rùn)飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于真空懷特池的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，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(jī)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(shí)心軸磁流體密封件，并在其軸外端各安裝一個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕(I )，所述每組法蘭式實(shí)心軸磁流體密封件上均設(shè)置有曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，與懷特池內(nèi)機(jī)架構(gòu)成移動(dòng)副的構(gòu)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(shè)置以O(shè)2為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)副，兩轉(zhuǎn)動(dòng)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(quán)利要求1所述的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:當(dāng)滑塊由O3運(yùn)動(dòng)到O3'時(shí)，連桿另一端O2'將處于以O(shè)2O3為半徑、O3'為圓心的圓上，同時(shí)由于曲柄的運(yùn)動(dòng)軌跡是以O(shè)1為圓心、O1O2為半徑的圓，所以O(shè)2,的位置即為兩圓的交點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)角則為O1O2與O1O2'之間的夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)獨(dú)立、對(duì)稱設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:在真空罐體內(nèi)，用可伸縮萬(wàn)向節(jié)將法蘭式實(shí)心軸磁流體密封件與帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)的絲桿連接，共兩組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于:當(dāng)需調(diào)節(jié)光程時(shí)，在真空罐外配合轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕(1)，扭矩通過(guò)可伸縮萬(wàn)向節(jié)傳遞給絲桿，再轉(zhuǎn)化為滑塊的移動(dòng)，使與之對(duì)應(yīng)的凹球面鏡繞其旋轉(zhuǎn)中心運(yùn)動(dòng)，實(shí)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(hào)】G01N21/03GK203732428SQ201420076066
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】張露, 畢勇, 馬驥, 穆永吉 申請(qǐng)人:中科院南京天文儀器有限公司