一種短光程氣室調光裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種短光程氣室調光裝置，包括基板，所述的基板上依次設置有和準直器支撐部、氣室調整部和反光鏡支撐部，準直器支撐部上設置有光纖準直器夾緊部，光纖準直器夾緊部包括光纖準直器下夾板，光纖準直器下夾板通過鉸鏈與光纖準直器上夾板鉸接，光纖準直器上夾板通過磁鐵與光纖準直器下夾板吸合，光纖準直器下夾板上還設置有光纖熔接機皮線夾具；所述的氣室調整部上設置有氣室夾緊部；所述的反光鏡支撐部上設置有反射鏡夾緊部。本實用新型填補了國內批量制作短光程氣室的調光裝置的空白，為批量生產整套基于TDLAS或NDIR技術的氣體檢測設備提供了有利條件。
【專利說明】一種短光程氣室調光裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及TDLAS或NDIR技術的氣體檢測領域，具體涉及一種短光程氣室調光裝置。適用于基于TDLAS或NDIR技術的氣體檢測設備中短光程氣室內光線方向的調節。
【背景技術】
[0002]與傳統的電化學型氣體檢測儀相比，基于TDLAS或NDIR技術的氣體檢測設備具有速度快、高靈敏度、高選擇性等顯著優勢，此類產品在石油化工、鋼鐵冶煉和煤礦開采等領域具有廣泛用途。短光程氣室作為該類設備的核心部件之一，其制作方法直接影響整套設備的性能與檢測指標，因而受到極大重視。在短光程氣室的制作過程中，為確保光線方向以便氣室中探測器能準確接收到光信號，必須對氣室內部光學器件進行調節。
[0003]目前，在國內尚無較多廠家批量生產基于TDLAS或NDIR技術的氣體檢測設備，同時，該設備上短光程氣室中光學器件的結構尺寸較小，不易夾持，并且在實際上生產中，不但要求光學器件的組裝精度高，還需要對其進行多次反復調節，因而迫切需要設計一種調節精度高、成本低、操作簡便的裝置來批量制作該短光程氣室。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是在于針對現有技術存在的上述問題，提供一種調節精度高、成本低、操作簡便的短光程氣室調光裝置。該裝置可同時夾持短光程氣室的外殼及各光學器件，并將其固定在同一基板上，解決完全由手工調節不可能實現的問題，且此裝置主要通過擰動螺絲實現光線方向的微調，其調節行程長、精度高、方位多，制造成本低，與本領域其他調光設備(如五維微調架等)相比，具有明顯優勢。
[0005]本實用新型的上述目的通過以下技術方案實現:
[0006]一種短光程氣室調光裝置，包括基板，所述的基板上依次設置有和準直器支撐部、氣室調整部和反光鏡支撐部，
[0007]準直器支撐部上設置有光纖準直器夾緊部，光纖準直器夾緊部包括光纖準直器下夾板，光纖準直器下夾板通過鉸鏈與光纖準直器上夾板鉸接，光纖準直器上夾板通過磁鐵與光纖準直器下夾板吸合，光纖準直器下夾板上還設置有光纖熔接機皮線夾具；
[0008]所述的氣室調整部上設置有氣室夾緊部；
[0009]所述的反光鏡支撐部上設置有反射鏡夾緊部。
[0010]如上所述的準直器支撐部包括設置在基板上的第二墊塊，第二墊塊上連接有第二可調固定板，第二可調固定板上連接有第二激光Q頭調整架，光纖準直器下夾板設置在第二激光Q頭調整架上。
[0011]如上所述的第二可調固定板上設置有腰形孔，第二可調固定板固定螺釘穿過第二可調固定板上的腰形孔將第二可調固定板與第二墊塊連接；第二激光Q頭調整架上設置有腰形孔，第二激光Q頭調整架固定螺釘穿過第二激光Q頭調整架上的腰形孔將第二激光Q頭調整架與第二可調固定板連接；第二可調固定板上的腰形孔和第二激光Q頭調整架上的腰形孔垂直。
[0012]如上所述的氣室調整部包括垂直升降部，垂直升降部包括固定端和升降端，固定端設置在基板上，升降端與第一氣室固定板連接，基板和第一氣室固定板之間還通過氣壓桿連接，第一氣室固定板上還開設有沉頭孔，滑動導套連接螺釘的螺紋端穿過沉頭孔與固定端上的螺紋孔連接。
[0013]如上所述的升降端為滑動導柱，滑動導柱頂部與第一氣室固定板連接，滑動導柱外部套設有滑動導套，滑動導套與基板連接。
[0014]如上所述的第一氣室固定板通過第二轉動軸與轉動連接塊一端連接，轉動連接塊的另一端通過第一轉動軸與第二氣室固定板連接，第一氣室固定板與第二氣室固定板之間通過磁鐵吸合。
[0015]如上所述的反光鏡支撐部包括設置在基板上的第一墊塊，第一墊塊上連接有第一可調固定板，第一可調固定板上連接有第一激光Q頭調整架，反射鏡夾緊部設置在第一激光Q頭調整架上。
[0016]如上所述的反射鏡夾緊部包括設置在第一激光Q頭調整架上的鏡片固定塊，鏡片固定塊上設置有第一伸出臂和第二伸出臂，第一伸出臂上開設有T形槽，第一伸出臂上套設有熱縮套管，手擰螺絲穿過第二伸出臂將待固定的光學鏡片卡設在T形槽內。
[0017]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點:
[0018]本實用新型填補了國內批量制作短光程氣室的調光裝置的空白，為批量生產整套基于TDLAS或NDIR技術的氣體檢測設備提供了有利條件。該調光裝置可實現在各光學器件均已夾持緊的狀態下進行光線方向調節，且調節可從五個不同方位進行，操作過程簡便，調節精度較高、成本低廉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1 一種短光程氣室調光裝置的立體結構視圖；
[0020]圖2光纖準直器夾緊部及相關聯部件的爆炸視圖；
[0021]圖3氣室夾緊部及氣室調整部的爆炸視圖；
[0022]圖4反射鏡夾緊部及相關聯部件的爆炸視圖；
[0023]圖5 —種短光程氣室調光裝置裝配后的立體結構視圖。
[0024]圖中:
[0025]1-1-第一墊塊；1-2-第二墊塊；
[0026]2-1-第一可調固定板；2-2-第二可調固定板；
[0027]3-基板；
[0028]4-氣室調整部；
[0029]5-第一激光Q頭調整架；5a_手擰調節螺釘；
[0030]6-反射鏡夾緊部；
[0031]7-短光程氣室；7a_光學鏡片；7b_光纖準直器；
[0032]8-氣室夾緊部；
[0033]9-光纖準直器夾緊部；
[0034]10-第二激光Q頭調整架；1a-手擰螺釘；1b-第二激光Q頭調整架腰形孔一；1c-第二激光Q頭調整架腰形孔二 ； 1d-1-第一 L形板；10d-2-第二 L形板；
[0035]11-1-第一墊塊連接螺釘；11-2_第二墊塊連接螺釘；11-3_滑動導套連接螺釘；
11-4-滑動導套連接螺釘；
[0036]12-1-第一激光Q頭調整架固定螺釘；12-2_第二可調固定板固定螺釘；
[0037]13-第一光纖準直器夾緊磁鐵；
[0038]15-1-鉸鏈固定螺釘；15-2_氣室螺釘；
[0039]16-鉸鏈；
[0040]17-光纖準直器上夾板；
[0041 ] 18-光纖熔接機皮線夾具；
[0042]20-光纖準直器下夾板；20a_下夾板沉頭螺紋孔；20b_下夾板細長槽；
[0043]21-1-第一激光Q頭調整架固定螺釘；21-2_第二激光Q頭調整架固定螺釘；
[0044]22-氣壓桿；22a_螺紋桿；22b_氣缸；
[0045]23-滑動導套；
[0046]24-滑動導柱；
[0047]25-調節螺釘；
[0048]26-氣壓桿轉接頭I ;
[0049]27-氣壓桿轉接頭II ；
[0050]28-第一氣室固定板；28a_通孔；28b_沉頭孔；
[0051]29-氣室夾緊磁鐵；
[0052]30-第二氣室固定板；
[0053]31-轉動連接塊；
[0054]32-第一轉動軸；
[0055]33-第二轉動軸；
[0056]34-鏡片固定塊；34a_第一伸出臂；34b_ T形槽；34c_第二伸出臂；
[0057]35-熱縮套管；
[0058]36-手擰螺絲。
【具體實施方式】
[0059]以下結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步詳細描述。
[0060]實施例1
[0061]如圖1所示?圖5所示，本實用新型公開了一種短光程氣室調光裝置，具體包括基板3，基板3兩端分別裝有第一墊塊1-1和第二墊塊1-2，第一墊塊1-1和第二墊塊1-2的頂面分別連接有第一可調固定板2-1和第二可調固定板2-2，其中第一可調固定板2-1頂面與第一激光Q頭調整架5 (可以從武漢高飛激光配件有限公司購買)相連，在第一激光Q頭調整架5上設有反射鏡夾緊部6，第二可調固定板2-2頂面與第二激光Q頭調整架10 (可以從武漢高飛激光配件有限公司購買)相連，在第二激光Q頭調整架10上設有光纖準直器夾緊部9。基板3中間裝有氣室調整部4，在氣室調整部4正上方設有氣室夾緊部8。
[0062]如圖2所示，所述的光纖準直器夾緊部9包括光纖準直器上夾板17，光纖準直器上夾板17又通過其側面的鉸鏈16及鉸鏈固定螺釘15-1與光纖準直器下夾板20側面鉸接，光纖準直器下夾板20上設有第一光纖準直器夾緊磁鐵13，并通過螺釘將第一光纖準直器夾緊磁鐵13鎖緊固定，同時，為將第一光纖準直器夾緊磁鐵13完全沉入，光纖準直器下夾板20上開有下夾板沉頭螺紋孔20a，第一光纖準直器夾緊磁鐵13固定在下夾板沉頭螺紋孔20a內。所述的光纖準直器下夾板20上表面中間開有下夾板細長槽20b，下夾板細長槽20b 一端的截面為呈方形(光纖準直器的尾纖由此通過)，另一端為半圓形(夾緊光纖準直器主干部分)。光纖準直器上夾板17底面也開設有沉頭螺紋孔，光纖準直器上夾板17上的沉頭螺紋孔內設有第二光纖準直器夾緊磁鐵(圖中未標識)，光纖準直器上夾板17底面與下夾板細長槽20b對應的部分也開設有相同的細長槽，由此實現上下兩塊準直器夾板在磁力作用下自動壓緊光纖準直器7b，且光纖準直器上夾板17手動開合方便，無需通過螺釘鎖緊。
[0063]其中所述的光纖準直器下夾板20上一端還設有光纖熔接機皮線夾具18，該夾具可以從中國電子科技集團第41研宄所購買，通過螺釘固定在光纖準直器下夾板20上，同時，下夾板細長槽20b與光纖準直器上夾板17底面的細長槽構成的夾緊槽的中心線與光纖熔接機皮線夾具18上的光纖卡口中心線保持重合一致。所述光纖熔接機皮線夾具18主要起到夾緊光纖準直器尾纖的作用，該夾具也是通過自身上下壓板之間的磁力將光纖準直器尾纖壓緊。
[0064]所述的光纖準直器夾緊部9通過螺釘鎖緊在第二激光Q頭調整架10上的第一 L形板1d-1上，同時第二激光Q頭調整架10通過第二激光Q頭調整架固定螺釘21-2固定在第二可調固定板2-2上，第二激光Q頭調整架固定螺釘21-2以沉頭方式裝配在第二激光Q頭調整架10上的兩條腰形孔中。實際調光中，可通過調節L形板上的兩顆手擰螺釘1a來實現從兩個不同的方向調節光纖準直器7b的對準方向，其主要原理是:由于第二激光Q頭調整架10上裝配有兩塊L形板1d-1、10d-2，兩塊L形板呈堆疊式裝配，其中里側L形板固定不可調，外側L形板則可在一定范圍內移動調節。外側L形板的兩條邊端部均裝有一顆手擰螺釘10a，起調節里外側L形板上的相對兩條邊間距的作用(相對兩條邊共兩組，分別位于平行和垂直于基板3上表面的平面中)，并由此間接調整固定在外側L形板上的光纖準直器夾緊部9的方位，而光纖準直器夾緊部9固定光纖準直器7b，故最終實現對光纖準直器7b對準方向的調節，且該調節分別在平行和垂直于基板3上表面的平面中進行山形板兩條邊中部均裝有螺釘一顆、彈簧兩根，起連接、彈開兩塊L形板的作用，兩塊L形板的夾角處相鄰面之間夾有一滾珠(構成一個類似于萬向頭的結構)，在擰緊或擰松外側L形板兩邊的兩顆手擰螺釘1a的過程中，該滾珠起到充當外側L形板受力支點的作用。所述的第二激光Q頭調整架10還可通過其上兩條腰形孔實現其沿著垂直于短光程氣室7的軸向進行移動調節，達到需要的調節位置后再鎖緊第二激光Q頭調整架固定螺21-2，將自身固定在第二可調固定板2-2上。同理，所述的第二可調固定板2-2上也設有兩腰形孔，兩腰形孔中設有第二可調固定板固定螺釘12-2，腰形孔須將第二可調固定板固定螺釘12-2完全沉入，以便第二激光Q頭調整架10可沿第二可調固定板2-2上表面滑動，第二可調固定板2-2可通過其上兩條腰形孔實現其沿著平行于短光程氣室7的軸向進行移動調節，達到需要的調節位置后再鎖緊第二可調固定板固定螺釘12-2，將自身固定在第二墊塊1-2上，第二墊塊1-2底部再通過第二墊塊連接螺釘11-2與基板3相連，基板3底面設有沉頭孔，須將第二墊塊連接螺釘11-2完全沉入，以保證基板3下底面平整。
[0065]參考圖3所示，所述的氣室調整部4包括滑動導套23、氣壓桿22(可以從江蘇省揚州市方圓氣動件廠購買)、氣壓桿轉接頭I 26、氣壓桿轉接頭II 27。滑動導套23底面通過滑動導套連接螺釘11-3固定在基板3上，四根氣壓桿22通過其底端螺紋桿22a固定在基板3上，氣壓桿22頂端的氣缸22b通過其頂部螺紋與氣壓桿轉接頭I 26連接，四個氣壓桿轉接頭I 26再分別穿過氣室固定板I 28 (氣室夾緊部8中的零件)上的四個通孔28a與四個氣壓桿轉接頭II 27以螺紋連接，由此，四個氣壓桿轉接頭I 26頂起氣室固定板I 28的底面，而氣壓桿轉接頭II 27再通過螺紋將氣室固定板I 28鎖緊。
[0066]參考圖3所示，所述的氣室夾緊部8包括滑動導柱24、第一氣室固定板28、第一氣室夾緊磁鐵29-1、第二氣室夾緊磁鐵29-2、第二氣室固定板30、轉動連接塊31、第一轉動軸32、第二轉動軸33。其中，第一氣室固定板28的中心部位設有四個沉頭孔，第一氣室固定板28的底部由此沉頭孔經四顆氣室固定板連接螺釘11-4與滑動導柱24頂部相連，滑動導柱24與氣室調整部4中的滑動導套23之間間隙配合實現垂直運動，這使得滑動導柱24可經配合面的限定在滑動導套23內作往復運動，由此保證氣室夾緊部8沿垂直于基板3水平面的方向作升降運動。同時，第一氣室固定板28又通過第二轉動軸33與轉動連接塊31鉸接，轉動連接塊31再通過第一轉動軸32與第二氣室固定板30鉸接。此外，第一氣室固定板28、第二氣室固定板30上分別設有沉頭螺紋孔，且沉頭螺紋孔中分別設有第一氣室夾緊磁鐵29-1、第二氣室夾緊磁鐵29-2，第一氣室夾緊磁鐵29-1、第二氣室夾緊磁鐵29_2裝配時須完全沉入孔中，且兩磁鐵均由氣室螺釘15-2鎖緊，由此實現兩塊氣室固定板通過磁力自動夾緊圓管形氣室外殼，且第二氣室固定板30手動開合方便，無需通過螺釘鎖緊。
[0067]所述的氣室調整部4主要起到通過調整氣室夾緊部8的高度然后間接調整短光程氣室7高度的作用。在實際操作過程中，通過下壓或放松氣室夾緊部8(間接下壓或放松氣壓桿22)來調節軸心短光程氣室7的高度，在達到需要的高度后再配合四顆調節螺釘25將短光程氣室7的高度鎖定(調節螺釘25穿過第一氣室固定板28上的沉頭孔28b與氣室調整部4中滑動導套23相連)。
[0068]參考圖4所示，所述的反射鏡夾緊部6包括鏡片固定塊34、熱縮套管35、手擰螺絲36?熱縮套管35套在鏡片固定塊34的第一伸出臂34a上(僅套一小段，熱縮套管35收縮后長約5mm)，光學鏡片7a呈方塊形，通過手擰螺絲36卡緊在第一伸出臂34a旁的T形槽34b中，卡緊過程中，一方面，熱縮套管35起到彈性膠墊作用，防止光學鏡片7a在裝置調光過程中松脫，另一方面，T形槽34b的特定形狀設計目的是防止插入的光學鏡片7a隨手擰螺絲36的擰動而翻轉。具體操作是先將光學鏡片7a插入T形槽34b中，T形槽34b的一側的第一伸出臂34a上套有熱縮管35，光學鏡片7a的一側面與該伸出臂側面貼緊，而光學鏡片7a上相對的另一側面與手擰螺絲36的端面接觸，同時，手擰螺絲36又穿過T形槽34b的另一側的第二伸出臂34c上的螺紋孔進行自身定位，由此通過擰緊手擰螺絲36即可卡緊光學鏡片7a。
[0069]所述的反射鏡夾緊部6底部通過螺釘與第一激光Q頭調整架5相連，第一激光Q頭調整架5上設置有腰形孔，再通過第一激光Q頭調整架固定螺釘21-1穿過其上兩條腰形孔固定在第一可調固定板2-1上，與之前所述的第二激光Q頭調整架10相同，第一激光Q頭調整架5也可通過其上兩條腰形孔實現其沿著垂直于短光程氣室7的軸向進行移動調節。第一可調固定板2-1上設置有腰形孔，并通過穿過腰形孔的第一激光Q頭調整架固定螺釘
12-1固定在第一墊塊1-1上，第一墊塊1-1通過第一墊塊連接螺釘11-1與基板3連接，與第一激光Q頭調整架5相連的第一可調固定板2-1同樣也可沿著平行于短光程氣室7的軸向進行移動調節。
[0070]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種短光程氣室調光裝置，包括基板(3)，其特征在于，所述的基板(3)上依次設置有和準直器支撐部、氣室調整部和反光鏡支撐部， 準直器支撐部上設置有光纖準直器夾緊部(9)，光纖準直器夾緊部(9)包括光纖準直器下夾板(20 )，光纖準直器下夾板(20 )通過鉸鏈與光纖準直器上夾板(17 )鉸接，光纖準直器上夾板(17)通過磁鐵與光纖準直器下夾板(20)吸合，光纖準直器下夾板(20)上還設置有光纖熔接機皮線夾具(18); 所述的氣室調整部上設置有氣室夾緊部(8); 所述的反光鏡支撐部上設置有反射鏡夾緊部(6 )。
2.根據權利要求1所述的一種短光程氣室調光裝置，其特征在于，所述的準直器支撐部包括設置在基板(3)上的第二墊塊(1-2)，第二墊塊(1-2)上連接有第二可調固定板(2-2)，第二可調固定板(2-2)上連接有第二激光Q頭調整架(10)，光纖準直器下夾板(20)設置在第二激光Q頭調整架(10)上。
3.根據權利要求2所述的一種短光程氣室調光裝置，其特征在于，所述的第二可調固定板(2-2)上設置有腰形孔，第二可調固定板固定螺釘(12-2)穿過第二可調固定板(2-2)上的腰形孔將第二可調固定板(2-2)與第二墊塊(1-2)連接；第二激光Q頭調整架(10)上設置有腰形孔，第二激光Q頭調整架固定螺釘(21-2)穿過第二激光Q頭調整架(10)上的腰形孔將第二激光Q頭調整架(10)與第二可調固定板(2-2)連接；第二可調固定板(2-2)上的腰形孔和第二激光Q頭調整架(10)上的腰形孔垂直。
4.根據權利要求1所述的一種短光程氣室調光裝置，其特征在于，所述的氣室調整部包括垂直升降部，垂直升降部包括固定端和升降端，固定端設置在基板(3)上，升降端與第一氣室固定板(28 )連接，基板(3 )和第一氣室固定板(28 )之間還通過氣壓桿(22 )連接，第一氣室固定板(28)上還開設有沉頭孔(28b)，滑動導套連接螺釘(11-4)的螺紋端穿過沉頭孔(28b)與固定端上的螺紋孔連接。
5.根據權利要求4所述的一種短光程氣室調光裝置，其特征在于，所述的升降端為滑動導柱(24)，滑動導柱(24)頂部與第一氣室固定板(28)連接，滑動導柱(24)外部套設有滑動導套(23)，滑動導套(23)與基板(3)連接。
6.根據權利要求5所述的一種短光程氣室調光裝置，其特征在于，所述的第一氣室固定板(28 )通過第二轉動軸(33 )與轉動連接塊(31) —端連接，轉動連接塊(31)的另一端通過第一轉動軸(32)與第二氣室固定板(30)連接，第一氣室固定板(28)與第二氣室固定板(30)之間通過磁鐵吸合。
7.根據權利要求1所述的一種短光程氣室調光裝置，其特征在于，所述的反光鏡支撐部包括設置在基板(3)上的第一墊塊(1-1)，第一墊塊(1-1)上連接有第一可調固定板(2-1)，第一可調固定板(2-1)上連接有第一激光Q頭調整架(5)，反射鏡夾緊部(6)設置在第一激光Q頭調整架(5)上。
8.根據權利要求7所述的一種短光程氣室調光裝置，其特征在于，所述的反射鏡夾緊部(6)包括設置在第一激光Q頭調整架(5)上的鏡片固定塊(34)，鏡片固定塊(34)上設置有第一伸出臂(34a)和第二伸出臂(34c )，第一伸出臂(34a)上開設有T形槽(34b )，第一伸出臂(34a)上套設有熱縮套管(35)，手擰螺絲(36)穿過第二伸出臂(34c)將待固定的光學鏡片(7a)卡設在T形槽(34b)內。
【文檔編號】G01N21/01GK204154633SQ201420687728
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月15日 優先權日:2014年11月15日
【發明者】吳銀偉, 胡學秋, 張春萍, 耿學明, 方軍偉, 武治國, 周久 申請人:武漢新烽光電科技有限公司