[發明專利]連續可變狹縫機構的安裝調試方法

有效

• 申請號: 201010107047.X
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN102141507A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 張效軍;朱哲華;崔維兵
• 申請（專利權）人: 北京普析通用儀器有限責任公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 闞梓瑄

技術領域

本發明涉及一種用于光譜儀中的連續可變狹縫機構的安裝調試方法。

背景技術

光譜儀器中，為了分析和檢測物質，需要將不同波長的光譜通過光柵在空間展開形成光譜帶，再通過狹縫截取出一定波長范圍的單色光。在該過程中，狹縫的開口平行性、對稱性以及開閉的均勻性、狹縫寬度和分辨率等指標的精度直接影響光譜儀器的光譜分辨率和/或空間分辨能力，因此狹縫在光譜儀器中具有非常重要的作用。目前普遍使用的狹縫有以下幾種：一種是固定寬度狹縫，此類狹縫的特點是結構簡單，成本低，但不能滿足寬度可調節的要求；另一種是采用多個固定寬度的狹縫，在使用過程中根據需要相互切換，其缺點可變檔位少，當狹縫寬度小于0.1mm時，狹縫機構的加工或拼裝質量難以保證。

針對上述兩種狹縫機構的缺陷，青島大學機電工程學院的張鳳山等的《精密狹縫機構及其自動調節系統設計》一文中公開了一種狹縫機構，其是基于柔性鉸鏈原理，設計了由兩個并列的四邊形柔性鉸鏈構成的狹縫機構，兩個四邊形柔性鉸鏈可在同一塊彈性材料板上加工而成。由單片機、步進電機、螺旋副、圓錐頂桿和光柵副構成的閉環系統實現了狹縫寬度的自動調節。尤其是光柵副的主光柵和指示光柵分別直接安裝于兩四邊形柔性鉸鏈上，光柵輸出可直接反映狹縫寬度的變化，有效地補償了調節系統機械部分的誤差對縫寬調節精度的影響。主要技術指標：縫寬調節范圍0～2mm，調節精度±1μm。但是，該狹縫系統中的四邊形柔性鉸鏈、圓錐頂桿等零件都需要很高的加工精度；同時采用光柵構成閉環系統，因此該狹縫系統的成本很高；另外，此狹縫系統是單狹縫系統。

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本設計人提出一種對連續可變狹縫機構的加工精度、安裝精度要求比較低的誤差消除方法，能夠避免上述各種缺陷，使其更具有實用性。

發明內容

本發明要解決現有技術中，對連續可變狹縫機構的加工精度、安裝精度要求太高導致可變狹縫機構成本高的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明的連續可變狹縫機構的安裝調試方法，用于消除連續可變狹縫機構的系統誤差。所述連續可變狹縫機構包括支架、安裝在支架上的相互平行且相對于所述支架可滑動的第一滑桿和第二滑桿，以及擺塊、偏心輪、消縫彈簧、驅動步進電機和第一左縫片、第一右縫片、第二左縫片、第二右縫片。所述擺塊的一端部設有一個位于所述擺塊中心線上的安裝孔和相對于所述擺塊中心線對稱布置的兩個長圓形銷孔，所述安裝孔和兩個長圓形銷孔在同一直線上。所述支架上固定有與所述安裝孔轉動配合工作的安裝軸，所述第一滑桿和第二滑桿上分別固定有與相應長圓形銷孔配合工作的銷子。在所述擺塊的另一端設有長槽，該長槽相對于所述擺塊中心線對稱。所述消縫彈簧的兩端掛接在所述支架背面的掛釘上，中部繞過其中一個銷子的右側和另一個銷子的左側。該消縫彈簧的彈簧力使得銷子與擺塊上的長圓形銷孔保持接觸；同時使偏心輪的偏心軸與擺塊的長槽保持接觸。所述步進電機的輸出軸帶動所述偏心輪轉動，偏心輪的偏心軸伸入所述擺塊的長槽內與之配合工作。所述連續可變狹縫機構的安裝調試方法包括如下步驟：

S1、在第一滑桿上安裝第一左縫片和第二左縫片，調整第一左縫片的刃口與第二左縫片的刃口相互平行，并均垂直于所述第一滑桿，第一左縫片的刃口與第二左縫片的刃口之間的距離為所述連續可變狹縫機構中入射光線與出射光線之間的垂直距離；

S2、安裝兩只讀數精度能達到0.0005mm的位移測量儀：一只位移測量儀安裝在第二滑桿上，用來測量第二滑桿的水平移動距離a1；另一只位移測量儀安裝在第一滑桿上，用來測量第一滑桿的水平移動距離a2；

S3、啟動步進電機，并用兩只位移測量儀分別測量第一滑桿的水平移動距離a1和第二滑桿的水平移動距離a2，當讀數最小時，使步進電機停止轉動并記錄讀數a1min，a2min；此時在第二滑桿上安裝第一右縫片、第二右縫片，使第一右縫片的刃口與第一左縫片的刃口相對，第二右縫片的刃口與第二左縫片的刃口相對，并將兩對刃口拼到零縫隙；

S4、再次啟動步進電機，直到兩只位移測量儀的讀數均最大時，記錄讀數a1max，a2max，利用a1min，a2min，a1max和a2max讀數值，計算最大狹縫寬度Tmax＝(a1max-a1min)+(a2max-a2min)，從而得出Tmax/2數值；