[实用新型]一种基于旋转光谱仪的极地海冰多层位光谱辐射测量系统

权利要求书

1.一种基于旋转光谱仪的极地海冰多层位光谱辐射测量系统，其特征在于，所述测量系统包括均设在密封舱(10)内的辐射信号耦合装置(1)、光谱仪(2)、电源(3)、主控子系统(4)、光电编码器(5)、机械传动装置(6)、伺服电机(7)、光谱仪固定块(8)、光纤接口/固定装置(9)；所述电源(3)与主控子系统(4)相连，为其提供工作电压；所述辐射信号耦合装置(1)和光谱仪(2)通过光纤相连，所述光谱仪(2)和辐射信号耦合装置(1)通过光谱仪固定块(8)安装在机械传动装置(6)的旋转主轴上，所述光电编码器(5)设在机械传动装置(6)的旋转主轴上，所述伺服电机(7)与机械传动装置(6)相连，所述光谱仪(2)、光电编码器(5)和伺服电机(7)均与主控子系统(4)相连。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述光纤接口/固定装置(9)上开有12个呈均匀圆周阵列分布的标准光纤接口。

3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述辐射信号耦合装置(1)为一面消色差双合透镜，所述消色差双合透镜的一侧焦点与光谱仪(2)的入口光纤端面圆心重合；当所述光谱仪(2)指向一根固定于光纤接口/固定装置(9)上的一根外部光纤时，消色差双合透镜的另一侧焦点与该外接光纤端面圆心重合。

4.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述机械传动装置(6)包括旋转主轴和传动轴，所述旋转主轴和传动轴均通过轴承支承在密封舱(10)内，所述旋转主轴上固定安装有从动锥齿轮，所述传动轴上固定安装有主动锥齿轮，所述从动锥齿轮和主动锥齿轮啮合传动，所述传动轴通过联轴器与伺服电机(7)相连。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述光谱仪固定块(8)上开有一个通孔，直径与主旋转轴直径相同，光谱仪固定块(8)固定套设在主旋转轴上。

6.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述主控子系统(4)包括微处理器模块、数据存储模块、光谱仪控制模块和伺服电机控制模块；其中，所述数据存储模块、光谱仪控制模块和伺服电机控制模块均与微处理器模块相连；所述伺服电机控制模块分别与光电编码器(5)和伺服电机(7)相连；所述光谱仪控制模块与光谱仪(2)相连。

7.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，所述微处理器模块包括单片机芯片IC2，晶振X1，编程口插座PL1，电容C2、C3、C4、C5、C8、C9、C10、C11、C12、C14；晶振X1的一端和电容C4的一端均与单片机芯片IC2的第一内部时钟输入端口连接，晶振X1的另一端和电容C3的一端均与单片机芯片U1的第二内部时钟输入端口连接，电容C3的另一端和电容C4的另一端相连；编程口插座PL1用于扩展服务，通过IO端口与单片机芯片IC2相连；单片机芯片IC2的电源端口均与电源(3)相连；所述电容C2、C9、C5、C12、C14、C11、C8、C10的一端均与电源(3)相连，另一端均接地；单片机芯片IC2的接地端口均接地。

8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，数据存储模块包括选通控制芯片D2，SD卡SK1，三极管TR9，非极性电容C31，电阻R27；所述选通控制芯片D2的第一通道和SD卡数据输出端相连后与单片机芯片IC2的数据输入端口相连，第二通道和SD卡时钟信号输入端相连后与单片机芯片IC2的时钟信号输出端口相连，第三通道和SD卡数据输入端相连后与单片机芯片IC2的数据输出端口相连，第四通道和SD卡片选端口相连后与单片机芯片IC2的使能信号输出端口相连，第五通道和非极性电容C31一端相连后分别与三极管TR9的集电极和SD卡的驱动电源端相连；非极性电容C31的另一端接地；三极管TR9的发射极与电源(3)相连；电阻R27的一端与单片机芯片IC2的SD卡使能信号输出端口相连，另一端与三极管TR9的基极相连；选通控制芯片D2的接地端口和SD卡的接地端口均接地。