【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱仪分光，尤其涉及一种双层塔轮多光栅在轴旋转模组及光谱仪。
技术介绍
1、光谱仪是以色散元件将成分复杂的光分解为所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上(或扫描某一波段)进行强度测定的科学仪器。为了更好的发挥光谱仪能够覆盖全波段光谱范围的优势，并且可以更加灵活的选择光谱范围和分辨率，则需要引入多光栅塔台来达到设计需求。
2、目前，多光栅塔台多采用“三棱镜”原理进行设计，其将光栅的旋转轴心设计在“三棱镜”的中心点位置，其导致光栅的旋转轴心发生了偏离，而光栅的通光面积越大，光栅的实际旋转轴心距离理论旋转轴心就越远，对光栅的使用效率影响也越大。
3、针对相关技术中多光栅的光谱仪存在光栅旋转轴心偏离，而影响光栅使用效率的问题。
4、由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种双层塔轮多光栅在轴旋转模组及光谱仪，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种双层塔轮多光栅在轴旋转模组及光谱仪，可避免光栅旋转轴心偏离的情况，实现光栅的在轴旋转，有效提高光栅的使用效率，提高光谱仪在同等条件下的仪器性能。
2、本专利技术的目的可采用下列方案来实现：
3、本专利技术提供了一种双层塔轮多光栅在轴旋转模组，所述双层塔轮多光栅在轴旋转模组包括：
4、光栅塔台组件，所述光栅塔台组件包括塔台底托和具有不同光谱分辨率的多块光栅件，多块所述光栅件均沿竖向设置于所述塔台底托的顶面上，且多块
5、第一旋转组件，所述第一旋转组件设置于所述光栅塔台组件的下方，所述塔台底托的底面与所述第一旋转组件的顶部连接，所述第一旋转组件的旋转轴与多块所述光栅件的中轴线在同一竖向直线上，通过所述第一旋转组件带动所述光栅塔台组件转动，以改变接收光线的所述光栅件；
6、第二旋转组件，所述第二旋转组件设置于所述第一旋转组件的下方，所述第一旋转组件的底部与所述第二旋转组件的顶部连接，所述第二旋转组件的旋转轴在竖向上与所述第一旋转组件的旋转轴相错开；
7、在水平方向上，所述第二旋转组件的旋转轴与所述第一旋转组件的旋转轴之间距离等于所述第一旋转组件的旋转轴与所述光栅件之间的距离，以使接收光线的所述光栅件与所述第二旋转组件的旋转轴位于同一竖向直线上，通过所述第二旋转组件带动所述第一旋转组件转动。
8、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述光栅塔台组件还包括塔台主体，所述塔台主体的底部与所述塔台底托的顶面连接，所述塔台主体的外壁上且沿其周向设置有多个光栅支架，多个所述光栅支架与多个所述光栅件一一对应，多个所述光栅件分别可拆卸地连接于对应的所述光栅支架上。
9、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述塔台主体为竖向设置的筒状结构，所述塔台主体的顶部设置有塔台盖板，所述第一旋转组件的旋转轴由下向上穿过所述塔台底托伸入至所述塔台主体的内部，所述第一旋转组件与所述塔台底托的底面连接，以通过所述第一旋转组件带动所述塔台主体转动。
10、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一旋转组件包括基板，所述基板的顶部中心位置设置有第一柱体，所述第一柱体为竖向设置的空心柱状结构，所述第一柱体的底部与所述基板连接，且所述第一柱体由下向上穿过所述塔台底托伸入至所述塔台主体的内部；
11、所述基板的顶部设置有第一蜗轮，所述第一蜗轮能转动地套设于所述第一柱体的外周，所述塔台底托位于所述第一蜗轮的上方，且所述塔台底托的底面与所述第一蜗轮的顶面连接；
12、所述第一蜗轮的一侧设置有第一电机和第一蜗杆，所述第一电机的输出轴与所述第一蜗杆的一端连接，所述第一蜗杆上的齿与所述第一蜗轮上的齿相啮合，以通过所述第一电机带动所述第一蜗轮转动。
13、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一旋转组件还包括第一中心转轴，所述第一中心转轴的底端与所述第一蜗轮连接，所述第一中心转轴由下向上穿过所述第一柱体的底部开口伸入至所述第一柱体内；
14、所述第一中心转轴与所述第一柱体的内壁之间设置有第一角接触球轴承。
15、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一电机设置于所述基板上。
16、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二旋转组件包括设置于安装台面上的底座，所述底座的上方设置有能转动的托盘，所述托盘的顶部设置有第二蜗轮，所述第二蜗轮的顶面与连接板的底面连接，所述连接板的顶面与所述基板的底部连接；
17、所述第二蜗轮的一侧设置有第二电机和第二蜗杆，所述第二电机的输出轴与所述第二蜗杆的一端连接，所述第二蜗杆上的齿与所述第二蜗轮上的齿相啮合，以通过所述第二电机带动所述第二蜗轮转动。
18、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述托盘的顶部中心位置向上凸出形成第二柱体，所述第二蜗轮套设于所述第二柱体的外周，所述第二蜗轮与所述托盘之间通过螺栓连接；
19、所述第二柱体的外周套设有连接板，所述连接板位于所述第二蜗轮的顶面与所述基板的底面之间，所述第二蜗轮与所述基板通过所述连接板连接。
20、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二旋转组件还包括设置于所述安装台面上的蜗杆支架，所述第二蜗杆能转动地设置于所述蜗杆支架上，且所述第二蜗杆的一端通过联轴器与所述第二电机的输出轴连接。
21、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二旋转组件还包括第二中心转轴，所述底座上具有沿竖向延伸的安装孔，所述第二中心转轴能转动地设置于所述安装孔内，所述第二中心转轴的顶端由所述安装孔的顶部开口伸出并与所述托盘的底面连接；
22、所述第二中心转轴与所述安装孔的内壁之间设置有第二角接触球轴承。
23、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一中心转轴的轴线与所述第二中心转轴的轴线之间的距离等于所述第一中心转轴的轴线与所述光栅件的竖向中心线之间的距离。
24、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二旋转组件还包括限位销和拉簧，所述限位销被设置于所述安装台面上，所述拉簧的一端与所述限位销连接，所述拉簧的另一端与所述托盘连接，以限制所述第二蜗轮的转动范围。
25、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第二旋转组件还包括第一光电传感器，所述第一光电传感器用于采集光信号，以确定所述第二蜗轮的转动角度。
26、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一蜗轮上且靠近边缘的位置设置有多个透光孔，多个所述透光孔与多个所述光栅件一一对应，且多个所述透光孔沿所述第一蜗轮的周向间隔分布；
27、所述第一旋转组件还包括设置于安装台面上的第二光电传感器，所述第二光电传感器位于所述第一蜗轮的一侧，所述第二光电传感器用于在多个所述透光孔依次转动至与其相对的位置时分别采集对应的光信号。
28、在本专利技术的一较佳实施方式中，所述光栅件的数量为三个，三个所述光栅件中，与所述第二旋转组件的旋转轴位于同一竖向直线上的所述光栅件与光线的入射方向相对。
【技术保护点】
1.一种双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述双层塔轮多光栅在轴旋转模组包括：
2.如权利要求1所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述光栅塔台组件还包括塔台主体，所述塔台主体的底部与所述塔台底托的顶面连接，所述塔台主体的外壁上且沿其周向设置有多个光栅支架，多个所述光栅支架与多个所述光栅件一一对应，多个所述光栅件分别可拆卸地连接于对应的所述光栅支架上。
3.如权利要求2所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述塔台主体为竖向设置的筒状结构，所述塔台主体的顶部设置有塔台盖板，所述第一旋转组件的旋转轴由下向上穿过所述塔台底托伸入至所述塔台主体的内部，所述第一旋转组件与所述塔台底托的底面连接，以通过所述第一旋转组件带动所述塔台主体转动。
4.如权利要求3所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第一旋转组件包括基板，所述基板的顶部中心位置设置有第一柱体，所述第一柱体为竖向设置的空心柱状结构，所述第一柱体的底部与所述基板连接，且所述第一柱体由下向上穿过所述塔台底托伸入至所述塔台主体的内部；
5.如权利要求4所
6.如权利要求4所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第一电机设置于所述基板上。
7.如权利要求5所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第二旋转组件包括设置于安装台面上的底座，所述底座的上方设置有能转动的托盘，所述托盘的顶部设置有第二蜗轮，所述第二蜗轮的顶面与连接板的底面连接，所述连接板的顶面与所述基板的底部连接；
8.如权利要求7所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述托盘的顶部中心位置向上凸出形成第二柱体，所述第二蜗轮套设于所述第二柱体的外周，所述第二蜗轮与所述托盘之间通过螺栓连接；
9.如权利要求7所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第二旋转组件还包括设置于所述安装台面上的蜗杆支架，所述第二蜗杆能转动地设置于所述蜗杆支架上，且所述第二蜗杆的一端通过联轴器与所述第二电机的输出轴连接。
10.如权利要求7所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第二旋转组件还包括第二中心转轴，所述底座上具有沿竖向延伸的安装孔，所述第二中心转轴能转动地设置于所述安装孔内，所述第二中心转轴的顶端由所述安装孔的顶部开口伸出并与所述托盘的底面连接；
11.如权利要求10所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第一中心转轴的轴线与所述第二中心转轴的轴线之间的距离等于所述第一中心转轴的轴线与所述光栅件的竖向中心线之间的距离。
12.如权利要求7所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第二旋转组件还包括限位销和拉簧，所述限位销被设置于所述安装台面上，所述拉簧的一端与所述限位销连接，所述拉簧的另一端与所述托盘连接，以限制所述第二蜗轮的转动范围。
13.如权利要求7或12所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第二旋转组件还包括第一光电传感器，所述第一光电传感器用于采集光信号，以确定所述第二蜗轮的转动角度。
14.如权利要求4所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第一蜗轮上且靠近边缘的位置设置有多个透光孔，多个所述透光孔与多个所述光栅件一一对应，且多个所述透光孔沿所述第一蜗轮的周向间隔分布；
15.如权利要求1所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述光栅件的数量为三个，三个所述光栅件中，与所述第二旋转组件的旋转轴位于同一竖向直线上的所述光栅件与光线的入射方向相对。
16.一种光谱仪，其特征在于，所述光谱仪具有权利要求1至15中任一项所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组。
...【技术特征摘要】
1.一种双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述双层塔轮多光栅在轴旋转模组包括：
2.如权利要求1所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述光栅塔台组件还包括塔台主体，所述塔台主体的底部与所述塔台底托的顶面连接，所述塔台主体的外壁上且沿其周向设置有多个光栅支架，多个所述光栅支架与多个所述光栅件一一对应，多个所述光栅件分别可拆卸地连接于对应的所述光栅支架上。
3.如权利要求2所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述塔台主体为竖向设置的筒状结构，所述塔台主体的顶部设置有塔台盖板，所述第一旋转组件的旋转轴由下向上穿过所述塔台底托伸入至所述塔台主体的内部，所述第一旋转组件与所述塔台底托的底面连接，以通过所述第一旋转组件带动所述塔台主体转动。
4.如权利要求3所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第一旋转组件包括基板，所述基板的顶部中心位置设置有第一柱体，所述第一柱体为竖向设置的空心柱状结构，所述第一柱体的底部与所述基板连接，且所述第一柱体由下向上穿过所述塔台底托伸入至所述塔台主体的内部；
5.如权利要求4所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第一旋转组件还包括第一中心转轴，所述第一中心转轴的底端与所述第一蜗轮连接，所述第一中心转轴由下向上穿过所述第一柱体的底部开口伸入至所述第一柱体内；
6.如权利要求4所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第一电机设置于所述基板上。
7.如权利要求5所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述第二旋转组件包括设置于安装台面上的底座，所述底座的上方设置有能转动的托盘，所述托盘的顶部设置有第二蜗轮，所述第二蜗轮的顶面与连接板的底面连接，所述连接板的顶面与所述基板的底部连接；
8.如权利要求7所述的双层塔轮多光栅在轴旋转模组，其特征在于，所述托盘的顶部中心位置向上凸出形成第二柱体，所述第二蜗轮套设于所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，佟飞，蔡宏太，陈兴海，陈海霞，
申请(专利权)人：北京卓立汉光分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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