Устройство сканирования спектра

 

Использование: в оптической спектроскопии , в приборах для спектрального анализа гроб в металлургии, геологии, сельском хозяйстве, медицине, при экологических исследованиях и т.д. Сущность изобретения: устройство сканирования спектра содержит поворотный столик с диспергирующим элементом и первым рычагом , кинематически связанным с толкателем , два фиксатора, второй рычаг, пружину, тягу и кривошип. Толкатель выполнен в виде кулачка с гладким рабочим профилем и упоров , закрепленных на нем параллельно его рабочему профилю с возможностью регулирования по высоте. Первый рычаг, соединенный с поворотным столиком, установлен с возможностью взаимодействия с гладкой рабочей поверхностью кулачка. Второй рычаг кинематически связан с первым рычагом и устангч-.еи с возможностью взаимодействия одним концом с упорами толкателя, а другим концом через тягу - с кривошипом, смонтированным на первом рычаге и соединенным с первым фиксатором. Второй фиксатор, количество фиксированных положений которого равно количеству упоров, соединен с толкателем, а пружина установлена между рычагами. 2 ил. (Л

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И-ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 1 (, ".Ь

) (21) 4849949/25 (22) 11.07,90 (46) 23,06.92, Бюл, ¹ 23 (71) Государственный институт прикладной оптики (72) С,Ф. Горбачев, Л,С, Захаров, Б.А, Михайлов, В.В, Туркин и Д,Б Шитиков (53) 535.8(088.8) (56) Нагибина И,М„Прокофьев В.К. Спектральные приборы и техн:,"., .а спектроскопии.

Л.: Машиностроение, 1978, с. 43 — 47.

Авторское свидетельство СССР

N 1132655, кл, G 01 J 3/06, 1983. (54) УСТРОЙСТВО СКАНИРОВАНИЯ СПЕКТРА (57) Использование; в оптической спектроскопии, в приборах для спектрального анализа гроб в металлургии, геологии, сельском хозчйстве, медицине, при экологических исследованиях и т.д, Сущность изобретения: устройство сканирования спектра содержит поворотный столик с дисИзобретение относится к оптической спектроскопии и может применяться в спектральных приборах для спектрального анализа проб в металлургии, геологии, сельском хозяйстве, медицине, при экологических исследованиях и т.д, Известен механизм сканирования спектра типа синусного механизма, используемый в призменных и дифракционных монохроматорах, представляющий собой поворо ный столик с диспергирующим элементом и рычагом, закрепленным на столи.... М„, 1742633 А1 пергирующим элементом и первым рычагом, кинематически связанным с толкателем, два фиксатора, второй рычаг, пружину, тягу и кривошип. Толкатель выполнен в виде кулачка с гладким рабочим профилем и упоров, закрепленных на нем параллельно его рабочему профилю с возможностью регулирования по высоте, Первый рычаг, соединенный с поворотным столиком, установлен с возможностью взаимодействия с гладкой рабочей поверхностью кулачка. Второй рычаг кинематически связан с первым рычагом и устано ;.ен с возможностью взаимодействия одним концом с упорами толкателя, а другим концом через тягу — с кривошипом, смонтированным на первом рычаге и соединенным с первым фиксатором. Второй фиксатор, количество фиксированных положений которого равно количеству упоров, соединен с толкателем, а пружина установлена между рычагами. 2 ил. ке, Рычаг o:.Ièðàåòñÿ на поступательно перемещаемую винтовой парой опорную площадку, Однако в случае использования синуснога механизма значительное время затрачивается на вывод необходимой спектральной линии путем длительного вращения винта. Потери времени предстаB/lÿþò известное неудобство при спектроскопических измерениях.

Наиболее близким к изобретению является устройство сканирования спектра, со1742633 0

40

4 ", 50 держащее поворотный столик с дифракционной решеткой и синусный механизм с рычагом, кинематически связанные с толкателем, поверхность которого, обращенная к рычагу, выполнена ступенчатой, причем количество ступенек равно числу линий i в спектре, а высота каждой ступеньки

hi выбрана из соотношения

rkg

Ь)— где r — плечо рычага;

k — порядок линии спектра;

)» — длина волны i-й линии спектра;

Ь вЂ” постоянная решеток.

4ля перехода с одной спектральной линии на другую достаточно повернуть толкатель так, чтобы рычаг начал контактировать с площадкой, высота которой соответствует нужной линии, Естественно, что время такого переключения весьма мало, так как не требуется длительного вращения винта и точн ых ручных регулировок.

Это устройство обладает рядом недостатков, во-первых, высота ступеньки определяется по приближенным формулам, во-вторых, изготовление толкателя требует высокой точности, так как то:ность выхода на заданную линию волны определяе"ся точностью изготовления рабочих поверхностей толкателя. Подстройка высоты ступеньки толкателя возможна только при сборке и черезвычайно трудоемка, В-третьих, устройство не допускает никаких переналадок на другой набор длин волн (разумеется, без смены толкателя), В-четвертых, устройство не позволяет получать непрерывный спектр в рабочем интервале длин волн, Цель изобретения — повышение точно" сти выхода на заданную линию спектра.

Указанная цель достигается -"ем, гго в устройство сканирования спектра, содержащее поворотный столик для диспергирую.:цего элемента и рычаг, кинематически связанный с толкателем, дополнительно введены два фиксатооа, второй рычаг, пружина, тяга и кривошип, причем на толкгтеле выполнена вторая гладкая рабочая поверхность, а ступенчатая поверхность вь..полнена в виде упоров, закрепленньх на нем параллельно его гладкой рабочей поверхности с возможностью регулировки по высоте, первый рычаг, соединенный с поворотным столиком, установлен с возможностью взаимодействия с гладкой рабочей поверхностью толкателя, а второй рычаг кинематически соединен с первым рычагом и установлен с возможностью взаимодействия одним концом с упорами толкателя, а другим концом через тягу с кривошипом, установленным на первом рычаге и соединенным с первым фиксатором, второй фиксатор, количество фиксированных положений которого равно количеству упоров, связан с толкателем, а пружина установлена между рычагами.

На фиг. 1 схематично изображено устройство сканирования спектра, общий вид; на фиг, 2а и б — схема взаимодействия роликов, расположенных на концах рычагов с кулачком и толкателями в зависимости от режима работы.

Устройство содержит поворотный столик 1 для диспергирующего элемента, первый рыча 2, толкатель 3, фиксаторы 4 и 5, второй рычаг 6, пружину 7, тягу 8, кривошип

9, упоры 10 толкателя и ролики 11 и 12 на концах рычагов 2 и 6.

Толкатель 3 выполнен в виде гладкой рабочей поверхности е и ступенчатой поверхности, выполненной в виде упоров 10, закрепленных на нем параллельно его гладкой рабочей поверхности с возможностью регулировки по высоте, первый рычаг 2, соединенный с поворотным столиком, установлен с возможностью взаимодействия с гладкой рабочей поверхностью е толкателя, а второй рычаг кинематически соединен с первым рычагом 2 и установлен с возможностью взаимодействия одним концом через ролик

11 с упорами толкателя 10, а другим концом через тягу 8 с кривошипом 9, установленном на первом рычаге 2 и соединенным с первым фиксатором 4, второй фиксатор 5, количество фиксированных положений которого равно количеству упоров 10, связан с толкатэлем 3, - пружина 7 установлена между рычагами 2 и 6.

Концы рычагов 2 и 6, контактирующие с толкателем 3, могут быть плоскими, криволинейными или, как в -,ýøåì случае, снабжены ооликами.

Работа устройства возможна в двух вар антах: в режиме сканирования и в режиме непрерывной развертки спектра.

В первом случае кривошип 9 застопорен фиксатором 4 в момент, когда тяга 8 максимально перемещена в сторону рычага

6, вследстьие чего упор k на конце тяги 8 не ззаимодействует с рычагом 6, который прижат пружиной 7 к рычагу 2 и оба рычага, практически, составляют одно целое. Ролики 11 и 12 при таком положении рычагoB могут расгголагаться один относительно другого как угодно, Это определяется конкретной конструкцией у-,тройства, Для наглядности на фиг, 2а они показаны

cQGcH ыми.

1742633

При сборке или переналадке устройства производится его тарировка на заданный набор исследуемых элементов. Для чего поочередно стопорят толкатель в каждом положении, определяемом фиксатором 5. Так как при каждом фиксированном положении толкателя один из упоров 10 взаимодействует с роликом 11 рычага 6, то, регулируя высоту упора 10, мы поворачиваем рычаг с диспергирующим элементом, совмещая одну из заданных линий спектра с приемником. В нужном положении упор стопорится.

После проведения такой тарировки во время работы в сканирующем режиме для совмещения необходимой линии спектра с приемником достаточно повернуть толкатель до соответствующего положения без какой-либо последующей подстройки. При повороте толкателя ролик 11 обкатывается по упорам, а ролик 12 касается гладкой рабочей поверхности толкателя только на нерабочем участке профиля, т.е. там, где нет толкателей 10 и может контактировать с рабочим участком профиля е толкателя в промежуточном положении между двумя упорами. В обоих случаях никакого влияния на работу в сканирующем режиме ролик 12 не оказывает.

Для работы s режиме непрерывной развертки спектра кр:::вошип 9 разворачивается на 180 В положение с (фиг. 1), в результате чего тяга 8 опускается и своим упором k нажимает на конец рычага 6, который поворачивается относительно рычага 2, сжимая пружину 7, и ролик 11 поднимается в положение, показанное на фиг. 26. После этого при вращении толкателя 3 ролик 12 обкатывается по всему гладкому участку е толкателя 3, обеспечивая плавный поворот диспергирующего элемента, а поднятый ролик 11 проходит над толкателями 10, не взаимодействуя с ними. Поскольку кривошип 9 расположен на рычаг 2, то и в этом режиме работы оба рычага, тяга и кривошип с фиксатором образуют одно целое.

Предложенное устройство обладает рядом преимуществ.

Во-первых, не требуется ниточного расчета высоты ступенек толкателя, ни точного их выполнения. Более того, одно и то же устройство может быть оттарировано на любой набор линий спектра в пределах рабочего диапазона.

Во-вторых, можно легко простым переключением режимов (поворотом кривошипа) перейти от сканирующего режима работы на непрерывный и обратно, В-третьих, толкатель выполнен в виде торцового кулачка и его габариты определяют: высота соответствующая наибольшему перемещению конца рычага, и диаметр, определяемый количество площадок (линий спектра), которое необходимо иметь. В результате такой кулачок значительно увеличивает габарит устройства.

B n редлагаемом устройстве тол кател ь выполнен в виде радиального кулачка, который при сравнительно малой толщине может быть увеличен в радиальном направлении до габаритов оптической части устройства без увеличения общего габарита изделия, при этом возможна установка значительного количества толкателей (а следовательно, и исследоваться такое же количество линий спектра). Значительный радиальный габарит самого толкателя и большая длина рычага повышают точность устройства, Формула изобретения

Устройство сканирования спектра, содержащее поворотный столикдля диспергирующего элемента и рычаг, кинематически связанный " толкателем, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности выхода на заданную линию спектра, в него дополнительно введены два фиксатора, второй рычаг, пружина, тяга и кривошип, причем на толкателе выполнена вторая гладкая рабочая поверхность, а ступенчатая поверхность выполнена в виде упоров, закрепленных на нем параллельно его гладкой рабочей поверхности с возможностью регулировки по высоте, первый рычаг, соединенный с поворотным столиком, установлен с возможностью взаимодействия с гладкой рабочей поверхностью толкателя, а второй рычаг кинематически соединен с первым рычагом и установлен с возможностью взаимодействия одним концом с упорами толкателя, а другим концом через тягу — с кривош",ïîì, установленным на первом рычаге и соединенным с первым фиксатором, второй фиксатор, количество фиксированных положений которого равно количеству упоров, связан с толкателем. а пружина установлена мех<ду рычагами.

1742633

У yg 7

Составитель Д. Шитиков

Редактор С. Патрушева Техред M.Mîðãåíòàë Корректор 0. Кравцова

Заказ 2277 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК .! СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Га;арина, 101