[實用新型]一種基于水下探測的全海深高強度耐壓光譜分析裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721882642.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN207742102U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李學(xué)龍;胡炳樑;張兆會;于濤;張周鋒;劉宏;李洪波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

本實用新型涉及一種基于水下探測的全海深高強度耐壓光譜分析裝置，解決現(xiàn)有海洋光學(xué)儀器耐壓性能低、密封性能低、儀器不能在全海深環(huán)境下可靠地工作等問題。該裝置包括外殼、電池組件、閃爍光源、電路控制處理系統(tǒng)、物鏡鏡筒、第一準直物鏡組、第二準直物鏡組、狹縫、光柵和線陣探測器；外殼包括依次設(shè)置的密封蓋板、電池外殼、主殼體和光柵座；電池組件設(shè)置在電池外殼內(nèi)，閃爍光源和電路控制處理系統(tǒng)設(shè)置在光源板上，光源板固定設(shè)置在主殼體內(nèi)；狹縫、光柵、線陣探測器固定設(shè)置在光柵座上；主殼體上設(shè)置有向內(nèi)凹的樣品池，兩個物鏡鏡筒分別設(shè)置在樣品池的兩側(cè)，并與主殼體固定連接，第一準直物鏡組和第二準直物鏡組分別設(shè)置在物鏡鏡筒內(nèi)部。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光譜探測裝置領(lǐng)域，具體涉及一種基于水下探測的全海深高強度耐壓光譜分析裝置。

背景技術(shù)

經(jīng)濟的快速發(fā)展使礦產(chǎn)資源的需求急劇增長，陸地礦產(chǎn)資源日益枯竭，海洋逐漸成為人們關(guān)注的重點資源開發(fā)領(lǐng)域。目前，聲學(xué)在海洋領(lǐng)域的研究方面應(yīng)用最為廣泛，由于聲學(xué)自身的局限性，使水下光學(xué)探測方式越來越得到重視和應(yīng)用。通過光學(xué)手段可以實時、在線、原位對海洋水質(zhì)、海底資源、海底地形地貌進行探測和觀測，隨著海洋光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基于光學(xué)手段的海洋勘探開發(fā)和水質(zhì)檢測等研究工作也逐漸從淺海走向深海，水下光譜儀器的耐壓腔體是為儀器的電子電路、光學(xué)成像系統(tǒng)以及電源燈零部件單元提供可靠的安裝空間，水下光譜儀器已被廣泛應(yīng)用于海洋的勘測開發(fā)、科學(xué)研究以及水下武器裝備等。

與傳統(tǒng)地面光學(xué)儀器不同，水下光譜儀器需要具有很好的密封性和耐壓性能，需要開發(fā)設(shè)計耐壓性能高、密封能力強、抗海水腐蝕性強的機械腔體，才能使得儀器在深海環(huán)境下能可靠工作。目前大部分海洋光學(xué)儀器大多為光學(xué)成像設(shè)備，并且應(yīng)用于淺海領(lǐng)域，設(shè)計應(yīng)用海深為不大于6000m，抗耐壓性能低、密封性能低，使得儀器不能在全海深環(huán)境下(典型耐壓深度：11000米)可靠地工作，并且目前還沒有應(yīng)用于深海的光譜探測儀器。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是解決現(xiàn)有海洋光學(xué)儀器耐壓性能低、密封性能低、儀器不能在全海深環(huán)境下可靠地工作等問題，提供一種基于水下探測的全海深高強度耐壓光譜分析裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種基于水下探測的全海深高強度耐壓光譜分析裝置，包括外殼、電池組件、閃爍光源、電路控制處理系統(tǒng)、物鏡鏡筒、第一準直物鏡組、第二準直物鏡組、狹縫、光柵和線陣探測器；所述外殼為密封圓柱筒體，包括依次設(shè)置的密封蓋板、電池外殼、主殼體和光柵座；所述電池組件設(shè)置在電池外殼內(nèi)，電池組件通過電路控制處理系統(tǒng)分別給閃爍光源和線陣探測器供電；所述閃爍光源和電路控制處理系統(tǒng)設(shè)置在光源板上，所述光源板固定設(shè)置在主殼體內(nèi)；所述線陣探測器固定設(shè)置在光柵座上，所述狹縫、光柵通過支架固定設(shè)置在光柵座上；所述主殼體上設(shè)置有向內(nèi)凹的樣品池，兩個物鏡鏡筒分別設(shè)置在樣品池的兩側(cè)，并與主殼體固定連接，所述第一準直物鏡組和第二準直物鏡組分別設(shè)置在物鏡鏡筒內(nèi)部，均包括依次設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡、膠合鏡組和石英窗口玻璃；所述第一準直物鏡組和第二準直物鏡組通過壓圈軸向定位；所述閃爍光源發(fā)出的光依次通過第一準直物鏡組的第一透鏡、第二透鏡、膠合鏡組和石英窗口玻璃，將發(fā)散光轉(zhuǎn)化為平行光，平行光對液體樣本進行投射后經(jīng)過第二準直物鏡組的石英窗口玻璃、膠合鏡組、第二透鏡和第一透鏡，將平行光聚焦于狹縫，經(jīng)狹縫后的光在光柵位置進行色散形成光譜，經(jīng)光柵反射后成像于線陣探測器。

進一步地，所述物鏡鏡筒為階梯套筒結(jié)構(gòu)，物鏡鏡筒和主殼體通過止口配合，物鏡鏡筒和主殼體的接觸面上設(shè)有軸向密封圈和徑向密封圈，通過軸向密封圈和徑向密封圈保證物鏡良好的密封性能。

進一步地，所述第一透鏡和第二透鏡之間設(shè)置有鈦合金隔圈，鈦合金隔圈保證光學(xué)間隔。

進一步地，所述光源板與主殼體為軸孔間隙配合，易于保證閃爍光源中心與準直鏡光軸的一致性。

進一步地，所述電池外殼和主殼體之間、主殼體和光柵座之間均設(shè)置有O型密封圈。