[发明专利]一种工业现场用光谱仪

摘要

本发明公开了一种工业现场用光谱仪，属于光谱仪技术领域。本发明包括集光准直模块、成像模块、处理模块和控制模块以及接口扩展转换模块，集光准直模块用于收集目标反射光，对收集到的光进行准直、分光，并输出处理后的光；成像模块中CCD驱动电路控制CCD检测器采集经集光准直模块处理后的光谱；处理模块对CCD检测器采集的光谱数据进行处理及显示，处理模块包括信号调理单元、数据采集单元以及电源单元；控制模块用于向处理模块以及CCD驱动电路发送控制信号，接口扩展转换模块用于扩展光谱仪的接口。本发明加装了漏电开关，使得光谱仪工作更加安全可靠，且实现了高能量利用率和高分辨率的完美结合。

主权项

一种工业现场用光谱仪，包括集光准直模块、成像模块、处理模块和控制模块，其特征在于：所述的集光准直模块用于收集目标反射光，对收集到的光进行准直、分光，并输出处理后的光；所述的成像模块包括CCD检测器和CCD驱动电路，集光准直模块的输出端与所述CCD检测器的输入端相连，所述CCD驱动电路控制CCD检测器采集经集光准直模块处理后的光谱，并输出采集的光谱数据；所述的处理模块与成像模块连接，对CCD检测器采集的光谱数据进行处理及显示，该处理模块包括信号调理单元、数据采集单元以及电源单元，所述信号调理单元将输入的光谱数据进行调理后输出到数据采集单元，所述电源单元向信号调理单元以及CCD驱动电路供电；所述控制模块包括数据分析界面显示单元和控制系统单元；该控制模块用于向所述处理模块以及CCD驱动电路发送控制信号；所述的集光准直模块包括集光准直透镜(2)、柱面镜(3)、狭缝(4)、准直透镜(5)、光栅(6)、成像透镜(7)、DMD(8)、聚焦透镜(9)和单点光电二极管(10)，所述的集光准直透镜(2)和柱面镜(3)构成集光结构，检测目标(1)的反射光经光纤端口入射到集光准直透镜(2)，由集光准直透镜(2)准直为复色平行光后入射到柱面镜(3)，经柱面镜(3)将圆形光束变为带状光束后入射到狭缝(4)，由狭缝(4)出射的光束经过准直透镜(5)准直为复色平行光后入射到光栅(6)，经光栅(6)色散为光谱带；调整DMD(8)的角度，使光谱带由成像透镜(7)会聚后按波长顺序依次入射到DMD(8)的不同位置，经DMD(8)进行波长选通后由聚焦透镜(9)聚焦在单点光电二极管(10)上，单点光电二极管(10)将接收的光谱信息传送给CCD检测器处理；所述的电源单元加装有漏电开关，该漏电开关的一端与电源出线相连，所述的漏电开关的另一端连接有一隔离变压器，所述的隔离变压器的匝数比为1:1；工业现场用光谱仪还包括接口扩展转换模块，所述的接口扩展转换模块包括接口单元、接口控制单元和上级总线接口单元，所述的接口单元与上述数据采集单元的接口相连，该接口单元用于传送光谱仪采集的光谱测量数据；所述的接口控制单元与接口单元相连，用于控制光谱仪中光谱测量数据的传送，并对光谱仪发送控制命令；所述的上级总线接口单元的一端与接口控制单元相连，该上级总线接口单元的另一端与上级系统相连，用于将光谱仪采集到的光谱数据传送到数据接收设备。