一种镜筒及包含其的激光粒度仪

本发明属于光学仪器，具体涉及一种镜筒及包含其的激光粒度仪。

背景技术：

1、激光粒度仪是通过使用光电探测器或ccd探测器测量激光经过微粒的散射或衍射光的空间分布来分析颗粒大小的仪器。由于激光粒度仪具有测量速度快、稳定性高、应用广泛等优点，所以它是近年来发展最快的一种粒度测量方法。一般激光粒度仪经典的光学结构包括激光器、扩束器或空间滤波器、傅里叶透镜，激光器一般选用he-ne激光器或半导体激光器，首先由激光器发出激光，经过空间滤波器或扩束器形成近似平行的单色光，经过傅里叶透镜可汇聚到探测器中心，当发出的激光照射到颗粒系上会发生散射现象，通过光电探测器可以对探测到的空间散射光进行保存，并将数据传输到上位机中进行数据处理反演出粒度分布。

2、而现有的激光粒度仪内部，激光器、空间滤波器、傅里叶透镜是分开的，这种结构由较多缺点：(1)稳定性较差，需要经常对中，当激光粒度仪收到使用一段时间，光路会偏移，需要测量人员及时对中。(2)灰尘容易弄脏激光器出射口、透镜表面等地方，需要测量人员擦拭。(3)抗震能力差，不能在震动强烈的环境下工作。(4)结构复杂、成本较高。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种镜筒及包含其的激光粒度仪，以解决现有技术中激光粒度仪内部结构稳定性差、易脏、抗震能力差且结构复杂的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种镜筒，包括激光发生器，激光发生器外部套设有激光发生器套筒，且激光发生器的一端通过激光发生器套筒与空间滤波单元一端连接，激光发生器发出的激光通过空间滤波单元的过滤放大，最后射入设置在空间滤波单元另一端的傅里叶透镜用于聚焦并射出激光。

4、优选地，所述空间滤波单元包括聚焦透镜、针孔和准直透镜；聚焦透镜将激光发生器发射的激光聚焦于针孔，针孔对激光进行过滤后，激光经过准直透镜将光路放大，射入傅里叶透镜。

5、优选地，所述聚焦透镜外套设有聚焦透镜套筒，聚焦透镜套筒一端连接激光发生器套筒，另一端连接针孔外套设的针孔套筒，针孔套筒的另一端通过连接套筒与准直透镜外套设的准直透镜套筒连接。

6、优选地，所述聚焦透镜、针孔和准直透镜均通过外螺纹卡环卡到对应的具有内螺纹的聚焦透镜套筒、针孔套筒和准直透镜套筒内部。

7、优选地，所述激光发生器外部套设有激光发生器套筒，激光发生器套筒与空间滤波单元连接。

8、优选地，所述激光发生器通过外螺纹卡环卡到具有内螺纹的激光发生器套筒内部。

9、本发明还公开了一种激光粒度仪，包括上述任意一项所述的镜筒。

10、优选地，所述镜筒通过镜筒固定单元固定在底盘上，且底盘下方还设置有缓震支撑块，且缓震支撑块通过连接柱与底盘下表面连接。

11、优选地，所述镜筒固定单元包括支撑柱，支撑柱下端固定在底座上，其上端设置有固定块，固定块上方设置有光轴支撑座，光轴支撑座环绕设置在镜筒外壁用于固定镜筒。

12、优选地，所述缓震支撑块上方的连接柱外套设有圆形橡胶减震垫。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明所公开的一种镜筒，包括激光发生器、空间滤波单元和傅里叶透镜，本发明将激光发生器、空间滤波单元和傅里叶透镜组装成整体，其采用了分段式分布，整体上组装，可以保证每一个部件独立性的同时，保证整个光路系统的一致性。有效的保证了更换镜片、针孔等元件的可操作性，结构简单，易拆卸。同样的，整体的组装使得整体结构兼顾成本低的同时具有更好的抗震性和稳定性，也解决了空气对流对于激光输出功率的影响，保证了测量的准确性。

15、进一步地，所述聚焦透镜、针孔和准直透镜均通过外螺纹卡环卡到对应的具有内螺纹的聚焦透镜套筒、针孔套筒和准直透镜套筒内部，使得镜筒安装简单、拆卸维修方便。

技术特征：

1.一种镜筒，其特征在于，包括激光发生器(31)和空间滤波单元(33)，激光发生器(31)外部套设有激光发生器套筒(32)，且激光发生器(31)的一端通过激光发生器套筒(32)与空间滤波单元(33)一端连接；激光发生器(31)发出的激光通过空间滤波单元(33)的过滤放大，最后射入设置在空间滤波单元(33)另一端的傅里叶透镜(34)用于聚焦并射出激光。

2.根据权利要求1所述的一种镜筒，其特征在于，所述空间滤波单元(33)包括聚焦透镜(331)、针孔(332)和准直透镜(333)；聚焦透镜(331)将激光发生器(31)发射的激光聚焦于针孔(332)，针孔(332)对激光进行过滤后，激光经过准直透镜(333)将光路放大，射入傅里叶透镜(34)。

3.根据权利要求2所述的一种镜筒，其特征在于，所述聚焦透镜(331)外套设有聚焦透镜套筒(39)，聚焦透镜套筒(39)一端连接激光发生器套筒(32)，另一端连接针孔(332)外套设的针孔套筒(38)，针孔套筒(38)的另一端通过连接套筒(37)与准直透镜(333)外套设的准直透镜套筒(36)连接。

4.根据权利要求3所述的一种镜筒，其特征在于，所述聚焦透镜(331)、针孔(332)和准直透镜(333)均通过外螺纹卡环卡到对应的具有内螺纹的聚焦透镜套筒(39)、针孔套筒(38)和准直透镜套筒(36)内部。

5.根据权利要求1所述的一种镜筒，其特征在于，所述激光发生器(31)外部套设有激光发生器套筒(35)，激光发生器套筒(35)与空间滤波单元(33)连接。

6.根据权利要求5所述的一种镜筒，其特征在于，所述激光发生器(31)通过外螺纹卡环卡到具有内螺纹的激光发生器套筒(35)内部。

7.一种激光粒度仪，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的镜筒(3)。

8.根据权利要求7所述的一种激光粒度仪，其特征在于，所述镜筒(3)通过镜筒固定单元(1)固定在底盘(2)上，且底盘(2)下方还设置有缓震支撑块(4)，且缓震支撑块(4)通过连接柱与底盘(2)下表面连接。

9.根据权利要求7所述的一种激光粒度仪，其特征在于，所述镜筒固定单元(1)包括支撑柱(13)，支撑柱(13)下端固定在底座(2)上，其上端设置有固定块(12)，固定块(12)上方设置有光轴支撑座(11)，光轴支撑座(11)环绕设置在镜筒(3)外壁用于固定镜筒(3)。

10.根据权利要求7所述的一种激光粒度仪，其特征在于，所述缓震支撑块(4)上方的连接柱外套设有圆形橡胶减震垫。

技术总结
本发明公开了一种镜筒及包含其的激光粒度仪，属于光学仪器技术领域，本发明所公开的一种镜筒，包括激光发生器、空间滤波单元和傅里叶透镜，本发明将激光发生器、空间滤波单元和傅里叶透镜组装成整体，其采用了分段式分布，整体上组装，可以保证每一个部件独立性的同时，保证整个光路系统的一致性。有效的保证了更换镜片、针孔等元件的可操作性，结构简单，易拆卸。同样的，整体的组装使得整体结构兼顾成本低的同时具有更好的抗震性和稳定性，也解决了空气对流对于激光输出功率的影响，保证了测量的准确性。

技术研发人员：李晨,任万州,强晓燕,唐一博
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13