微粒光散射接收光学系统的设计与分析
时间:2017-04-11 21:57 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要光学接收系统是激光尘埃粒子计数传感器的核心组成部分，直接影响激光尘埃粒子计数传感器的性能和制造成本。为此，本毕业设计在对已有三镜片接收光学系统的性能进行简要分析的基础上，提出了利用两镜片接收光学系统的设计方案，并设计给出了一个两镜片结构形式的散射光接收系统。仿真性能分析表明：整个视场范围内理论上不会出现渐晕现象，光接收效率与已有三镜片结构相一致，且具有较好的接收一致性。在此基础上，初步绘制完成了光学系统图和装配图。该工作对于激光尘埃粒子计数器的光学传感器优化设计有一定的参考价值。 关键词 尘埃粒子计数器 光学设计 散射光接收 光学图纸7087 毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title Design and analysis of the optical receiving system of the light scattered by the particles Abstract The optical sensor is the core components of the laser dust particle counter,and the receiving efficiency of the scattered light directly affects the counting efficiency of the laser dust particle counter.This paper optimization designs the light-receiving system of the dust particle counter optical sensor,gives a two lens symmetric transmission type system. There is no vignetting in the whole field,which means improving the efficiency of receiving and the receiving consistency. On this basis,this paper analysed the performance indexes of the designed system,and assigned the tolerance,draw the standard optical system graph, which can be applied to production and processing. Overall,this is a job of some reference value for the optimization design of the optical sensor belongs to the laser dust particle counter. Keywords: Dust particle counter,Optical design,Receiving of scattered light,Optical drawings 目 次 1 绪论1 1.1研究背景1 1.2国内外研究现状 1 1.3 粒子计数器的工作原理2 1.4 本论文的主要工作3 2 现有三镜片对称式光接收系统的性能分析4 2.1三镜片光接收系统的结构参数4 2.2三镜片光接收系统的性能5 3 两镜片散射光接收系统的设计与分析7 3.1光学方案的确立7 3.1.1微粒光散射接收光学系统设计要求的确立7 3.1.2光学设计流程图8 3.2 zemax设计两镜片散射光接收系统 9 3.2.1初始结构的选择9 3.2.2初始两镜片系统性能分析10 3.3系统优化及分析 12 3.3.1优化后系统及其简要分析12 3.3.2套样板13 3.3.3渐晕13 3.3.4散射光接收角14 3.3.5系统的成像性能分析15 4零件的设计与组装19 4.1 公差分析19 4.2材料及零件的要求 21 4.3用CAXA软件绘制标准图纸23 5．结论29 致谢30 参考文献31 1 绪论 1.1研究背景 粒子计数器是测试空气尘埃粒子颗粒的粒径及其分布的专用仪器，由显微镜发展而来，经历了显微镜、沉降管、沉降仪、离心沉降仪、颗粒计数器、激光空气粒子计数器、凝结核粒子计数器、多通道多功能粒子计数器等过程，目前 广泛应用于为各省市药检所、血液中心、防疫站、疾控中心、质量监督所等权威机构、电子行业、制药车间、半导体、光学或精密机械加工、塑胶、喷漆、医院、环保、检验所等生产企业和科研部门。He2Ne激光粒子计数器，可分析气体中011μm粒径的颗粒杂质；Ar2Kr激光粒子计数器可分析0105μm粒径颗粒杂质，目前已有可检测超高纯气中01005μm的粒子计数器。 随着生活水平的提高，人们对环境洁净度的要求越来越高，空气中悬浮颗粒物的影响直接关乎到人体健康、环境污染、电子产品产量和性能等，随着科技 的发展，粒子计数器正向着高分辨率、高灵敏度以及在线监测等方向发展。 (责任编辑：qin) |