[发明专利]一种多通道光谱共焦测量系统及其测量方法

说明书

本发明提供了一种多通道光谱共焦测量系统及其测量方法，采用模块化设计，将整个系统分划分为光谱共焦探头、光纤转接卡模块和控制器模块三个模块；其中，光谱共焦探头可以为多个，光纤转接卡模块中可以含有多个光纤转接卡，且一个光谱共焦探头对应与一个光纤转接卡连接。上述三个模块中所含有的各个部件皆可独立进行替换，当其中任意一个部件出现故障需要更换时，仅需要对出现故障的部件进行更换，并重新标定，不需要对整个系统进行更换，因此本实施例所公开的光谱共焦测量系统，大大提高了系统的可互换性和可维护性，降低了维护成本。

技术领域

本发明涉及高精度测量技术领域，尤其涉及的是一种多通道光谱共焦测量系统及其测量方法。

背景技术

非接触式的光谱共焦测量技术是一种高精度的新型测量技术。由于光谱共焦测量技术测量精度高，速度快，实时性高，能适用于不同的环境，其迅速成为当前研究的热点。

传统的多通道光谱共焦测量系统在使用时，当整个系统的一个部分出现问题，则需要对整个系统进行更换，并重新标定，导致在实际使用中的维护成本较高，并且耗费时间，因此给用户的使用带来诸多不便。

因此，现有技术有待于进一步的改进。

发明内容

鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明提供了一种多通道光谱共焦测量系统及其测量方法，克服了现有技术中的光谱共焦测量系统在某个部件出现故障时，需要整体更换，导致维护成本高且更换部件耗时较长的问题。

第一方面，本实施例提供了一种多通道光谱共焦测量系统，其中，包括：至少一个光谱共焦探头和系统集成机箱；

所述光谱共焦探头包括色散镜头和第一光纤连接端口；

所述系统集成机箱包括光纤转接卡模块和控制器模块；

所述光纤转接卡模块包括若干个光纤转接卡；

所述光纤转接卡包括光纤转接板卡、设置在所述光纤转接板卡上的第二光纤连接端口、第三光纤连接端口、宽光谱光源和分光器；

所述控制器模块包括线光谱仪、光纤集束器和数据通信接口；

所述光纤集束器设置在所述线光谱仪的前端面；所述分光器与所述光纤集束器之间设置有第三光纤连接端口；

所述第一光纤连接端口、第二光纤连接端口、分光器、第三光纤连接端口与线光谱仪之间均连接有光纤连接线；

所述宽光谱光源发出的光束传入所述色散镜头，经所述色散镜头色散后聚焦到被测样品上；所述被测样品表面反射的光线经所述色散镜头后进入光纤连接线，由光纤连接线依次经过所述第一光纤连接端口、第二光纤连接端口、分光器、第三光纤连接端口、光纤集束器、输入到所述线光谱仪；

所述线光谱仪获取所述光纤集束器内各个光纤连接线输出光线的光信号，并将获取的所述光信号转化成电信号，并通过所述数据通信接口传输至处理器，使所述处理器根据所述电信号得到被测量物体的位置信息。

可选的，所述第一光纤连接端口包括第一光纤连接座、设置在所述第一光纤连接座上的第一光纤连接器、第二光纤连接器和第一光纤转接器，所述第一光纤连接器和第二光纤连接器对称贴合设置在所述第一光纤转接器两侧.

可选的，所述色散镜头的光轴与所述第一光纤连接端口内光纤连接线出光端面之间呈预设第一角度和/或所述光纤连接座与所述色散镜头的光轴之间呈预设第二角度，且所述出光端面的中心点在所述色散镜头的光轴上。

可选的，所述光纤转接板卡上设置有用于存储所述光谱共焦探头的背景噪声数据和校准数据的存储器；所述控制器模块还设置有微处理器；