本实用新型专利技术谐波测角仪是对粉末Ｘ射线衍射仪之测角仪中样品转盘和探测器转盘相对应的减速传动装置的改进，属精密角度测量装置类。谐波测角仪的谐波减速装置由同一轴心的上下两组二级谐波减速装置组成，两步进电机分别与两组谐波减速装置的波发生器固定，第一组谐波减速装置的输出刚轮即为２θ轴，第二组谐波减速装置的输出刚轮与θ轴固定；θ盘、２θ盘分别与θ轴、２θ轴固定。谐波测角仪和其它装置配合，能精确测定新物质、新材料（特别是超导和高分子材料）的特征面网间距的变化，对揭示成分改变引起结构变化之规律的研究起到积极作用。本实用新型专利技术谐波测角仪的测量精度为万分之五。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谐波测角仪
本技术讨论的是有关X射线衍射仪的核心部件—谐波测角仪，属精密角度测量装置类。
技术介绍
X射线衍射仪是将X射线作用于样品使之发生衍射，并用探测器来收集晶体的衍射角和衍射强度数据进行晶体结构分析的大型仪器。测角仪是其核心部件。目前国内外生产X射线衍射仪的厂家不少，但其测角仪中θ盘、2θ盘的传动减速装置都采用涡轮涡杆减速，这种减速传动方法具有稳定可靠的优点，但由于测角仪要求的减速比比较大，这样就使得减速传动结构复杂而庞大，加之受步进电机精度的限制，这种测角仪的精度最好只能达到千分之一度。据资料介绍，德国西门子公司生产的SiemensD500型X射线衍射仪的测角仪精度为0.001度；日本理学电机公司生产的D/Max-3C型X射线衍射仪，它的测角仪精度好于0.002度；国内北京大学生产的MSAL自动X射线衍射仪的测角仪的精度为0.001度。
技术实现思路
本技术要解决的技术方案是：采用谐波传动的大减速比的技术，克服现有技术中X射线衍射仪之测角仪采用涡轮涡杆进行减速传动带来的结构庞大和精度受限制的不足。本技术谐波测角仪是对粉末X射线衍射仪之测角仪中减速传动装置的改进。谐波测角仪由入射光路固定盘(固定盘)，两步进电机及谐波减速装置，θ轴、2θ轴及θ盘(样品转盘)、2θ盘(探测器转盘)组成。每组谐波减速装置由波发生器、柔轮及刚轮组成，波发生器置于柔轮内侧，并用柔性轴承滚动连接，刚轮置于柔轮外侧，和柔轮啮合，刚轮的齿数比柔轮多，工作时，波发生器转动，刚轮固定，柔轮输出；也可以波发生器转动，刚轮输出，柔轮固定。本技术谐波测角仪的两步进电机与两组谐波减速装置的波发生器固定，第一组谐波减速装置的输出刚轮即为2θ轴，第二组谐波减速装置的输出刚轮与θ轴固定；θ盘、2θ盘分别与θ轴、2θ轴固定。本技术谐波测角仪的谐波减速装置由同一轴心的上下两组二级谐波减速装置组成。将上面一组称为第一组，下面的为第二组。每组谐波减速装置均共用一个波发生器-->及柔轮，柔轮上下两端分别为次级柔轮和初级柔轮，且两级柔轮的齿数不同，次级柔轮齿数少。工作时，初级谐波减速机构中，波发生器转动，刚轮固定，柔轮输出；次级谐波减速机构中，波发生器转动，柔轮输入，刚轮输出。本技术谐波测角仪的探测器转盘是一个内径和波发生器内径一样的大圆盘，它放在输出刚轮(2θ轴)上方，与波发生器同轴心，固定在2θ轴上；固定盘是一个内径和波发生器内径一样的圆盘，它置于探测器转盘之上，不和探测器转盘接触；一个比波发生器内径小的带小圆面的固定盘轴，穿过探测器转盘、固定盘和第一组波发生器后，该轴与波发生器同轴心，固定在壳体上，固定盘固定在小圆面之下；一个外径比固定盘轴内径小的带大圆面的空心轴叫θ轴，该轴穿过固定盘、2θ盘、第一组谐波减速装置并与第二组谐波减速装置的波发生器同轴心，固定在第二组谐波减速装置输出刚轮上，θ盘是一个内径等同于θ轴外径的圆盘，θ盘和θ轴固定。θ轴的大圆面与固定盘面不接触；样品转盘与固定盘及探测器转盘与固定盘之间有较小间隙，并以轴承支撑。θ轴、固定盘轴及2θ轴具有较高的同轴度和同垂直度。本技术谐波测角仪，采用谐波减速传动装置，每组柔轮齿数比刚轮的少，所以当波发生器转动一周时，柔轮与刚轮向相反方向转过较少的角度，从而实现了比涡轮涡杆传动大得多的减速比，故测量角度的精确度可好于千分之一。谐波测角仪与其它装置配合，能精确测定新物质、新材料(特别是超导和高分子材料)的特征面网间距的变化，对揭示成分改变引起结构变化的规律的研究起到积极作用。 附图说明图1是本技术谐波测角仪结构图：1、样品转盘(θ盘)；2、固定盘(入射光路固定盘)；3、探测器转盘(2θ盘)；4、上壳体；5、下壳体；6、θ轴；7、θ轴固定法兰；8、固定盘轴；9、固定盘轴法兰；10、底座；11、轴套；12、上挡环；13、柔性轴承；14、第一组波发生器；15、隔环；16、第一组固定刚轮；17、第一组输出刚轮(2θ轴)；18、消隙齿轮；19、大齿轮；20、步进电机；21、下挡环；22、第二组波发生器；23、第二组固定刚轮；24、第二组输出刚轮；25、小齿轮；26、柔轮。 具体实施方式本技术采用二级谐波减速传动装置，根据减速比要求设计好谐波传动中的波发-->生器、柔轮及刚轮的大、小和配合齿数，两组谐波减速装置上下同轴心放置，每组波减速机构均共用一个波发生器及柔轮，刚轮比柔轮齿数多，初级柔轮齿数和次级柔轮齿数不同，初级谐波减速机构中波发生器转动，刚轮固定，柔轮输出，次级谐波减速机构中波发生器转动，柔轮转动，刚轮输出。第一组波发生器是一个两头是小圆环，中间是大圆环的空心圆柱体(图2中14)，做一个直径与波发生器外径相同，高度为波发生器中间圆环减去二个柔性轴承直径的圆环作隔环(图2中15)，将隔环套在波发生器的大圆环外，再将两个柔性轴承放置在波发生器大圆环两端(即隔环的上下)，然后将波发生器置于与之配合的柔轮内(图2中26)，柔轮一面与柔性轴承滚动接触，两个与柔轮配套的刚轮，套在柔轮外并与之啮合，柔轮上、下齿数不同，齿多的在下方，置于柔轮下方的称作固定刚轮(图2中16)，置于柔轮上方的称作输出刚轮(图2中17即2θ轴)。做一个外径比柔轮直径小一点，内径和波发生器的小圆环外径一样的圆环称作上挡环(图2中12)，将上挡环套在波发生器的小圆上并与之固定(盖住柔性轴承)，然后将组装好的第一组谐波减速传动装置放在圆形上壳体中(图2中4)，将固定刚轮固定在上壳体上，将波发生器的另一端小圆部份穿出上壳体的下方，与消隙齿轮轴(图2中18)固定，将消隙齿轮置于下壳体上方(图2中5)，消隙齿轮按1∶1与大齿轮水平啮合(图2中19)，将步进电机(图2中20)固定在上壳体上，其输出轴向下与大齿轮轴固定。做一个内径和第一组波发生器内径相同的，圆面为之字形的空心大圆盘称作探测器转盘(图2中3)，把它置于输出刚轮(2θ轴)的上方，与波发生器同轴心，固定在输出刚轮(2θ轴)上。做一个内径与探测器转盘内径相同，圆面为阶梯形的空心圆盘称作固定盘即入射光路固定盘(图2中2)，把它放在探测器转盘的上方，与波发生器同轴心，盘面与探测器转盘之字形盘面不接触。做一个外径比波发生器内径小的带小圆面的空心轴称作固定盘轴(图2中8)，将该轴穿过固定盘、探测器转盘、波发生器，与固定盘轴法兰固定(图2中9)。固定盘轴法兰是一个内径与θ轴外径相配合的圆环，圆环的一面有一个凸台，凸台的内径与固定盘轴外径相同，外径与消隙齿轮内径相配合的圆盘，将凸台朝上穿过下壳体，套在固定盘轴与消隙齿轮轴之间，与波发生器同轴心，然后用螺钉固定在下壳体上部。固定盘固定在固定盘轴的小圆盘下。探测器转盘面与固定盘盘面有较小间隙，以轴承支撑。第二组波发生器为一空心圆柱体(图2中22)，轴套是三节直径不同的轴之连接件(图2中11)，波发生器固定在轴套中部，第二组谐波减速传动装置的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
谐波测角仪，它由入射光路固定盘（固定盘），两步进电机及相应的谐波减速装置，θ轴、２θ轴及θ盘（样品转盘）、２θ盘（探测器转盘）等组成，其特征是：谐波减速装置由同一轴心的上下两组二级谐波装置组成，每组谐波减速装置均共用一个波发生器及柔轮，柔轮上下两端分别为次级柔轮和初级柔轮，且两级柔轮的齿数不同，次级柔轮齿数少；工作时，初级谐波减速机构中，波发生器转动，刚轮固定，柔轮输出；次级谐波减速机构中，波发生器转动，柔轮输入，刚轮输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、谐波测角仪，它由入射光路固定盘(固定盘)，两步进电机及相应的谐波减速装置，θ轴、2θ轴及θ盘(样品转盘)、2θ盘(探测器转盘)等组成，其特征是：谐波减速装置由同一轴心的上下两组二级谐波装置组成，每组谐波减速装置均共用一个波发生器及柔轮，柔轮上下两端分别为次级柔轮和初级柔轮，且两级柔轮的齿数不同，次级柔轮齿数少；工作时，初级谐波减速机构中，波发生器转动，刚轮固定，柔轮输出；次级谐波减速机构中，波发生器转动，柔轮输入，刚轮输出。2、根据权利要求1所述的谐波测角仪，其特征是：两步进电机分别与两组谐波减速装置的波发生器固定，第一组谐波减速装置的输出刚轮即为2θ轴，第二组谐波减速装置的输出刚轮与θ轴固定；θ盘、2θ盘分别与θ轴、2θ轴固...
【专利技术属性】
技术研发人员：修连存，黄俊杰，俞正奎，王弥建，修铁军，
申请(专利权)人：江苏静安科技公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]
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