多通道光電直讀光譜儀的製作方法
2023-05-09 02:42:21 1
專利名稱：多通道光電直讀光譜儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及光譜分析技術應用領域，特別是一種多通道光電直讀光譜儀。
背景技術：
在冶金行業中，如何精確的對黑色金屬和有色金屬進行成分分析是個很棘手的問題。光譜分析法是目前使用最為廣泛的分析方法，然而由於光學儀器都比較複雜，製作精度高，檢測結果的運算十分繁瑣，所以在顯示生產過程中的應用十分有限。
發明內容本實用新型的目的是為了解決上述問題，設計了一種多通道光電直讀光譜儀。實現上述目的本實用新型的技術方案為，一種多通道光電直讀光譜儀，包括恆溫機箱，激發室和分光室分別位於機箱隔板的左右兩側，機箱隔板上設有聚光鏡，數據處理單元通過測控單元與分光室電連接。所述激發室內設有火花臺，承載樣品的金屬蓋板放置在火花臺上，且樣品與電源的負極連接，火花臺與電源的正極連接，氬氣進口閥門安裝在激發室的內壁上。所述火花臺是在不鏽鋼樣品臺上粘接絕緣套構成的,且絕緣套內裝有電極。所述分光室內設有入射狹縫和凹面光柵，聚光鏡、入射狹縫和凹面光柵置於一條入射光路上，由凹面光柵反射的多條光路上都設有出射狹縫，且每一個出射狹縫都對著一個光電倍增管。所述凹面光柵的前方固定有疲勞燈。所述分光室內還安裝有抽真空機，可以保證分光室內始終處於真空狀態，避免了氧氣對光譜的影響。所述光電倍增管分別與測控單元電連接。所述測控單元是由信號放大電路、濾波電路和A/D轉換器依次連接構成的。所述數據處理單元是由智能數字運算器分別於存儲器、輸入設備、顯示屏和電源連接構成的。利用本實用新型的技術方案製作的多通道光電直讀光譜儀，結構設計合理，測量精度高，可自動對樣品的元素譜線進行精密分析，直接得出結果，無需認為參與，測量精度得到了保障。
圖1是本實用新型所述多通道光電直讀光譜儀的結構示意圖；圖2是本實用新型所述測控單元的結構示意圖；圖3是本實用新型所述數據處理單元結構示意圖。圖中，1、恆溫機箱；2、激發室；3、分光室；4、機箱隔板；5、聚光鏡；6、數據處理單元；7、測控單元；8、A/D轉換器；9、承載樣品；10、金屬蓋板；11、氬氣進口閥門；12、不鏽鋼樣品臺；13、絕緣套；14、電極；15、入射狹縫；16、凹面光柵；17、出射狹縫；18、光電倍增管；19、疲勞燈；20、抽真空機；21、信號放大電路；22、濾波電路；23、智能數字運算器；24、存儲器；25、輸入設備；26、顯不屏；27、電源。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行具體描述，如圖1是本實用新型所述多通道光電直讀光譜儀的結構示意圖，如圖所示，一種多通道光電直讀光譜儀，包括恆溫機箱1，激發室2和分光室3分別位於機箱隔板4的左右兩側，機箱隔板上設有聚光鏡5，數據處理單元6通過測控單元7與分光室電連接。其中，所述激發室內設有火花臺8，承載樣品9的金屬蓋板10放置在火花臺上，且樣品與電源的負極連接，火花臺與電源的正極連接，氬氣進口閥門11安裝在激發室的內壁上；所述火花臺是在不鏽鋼樣品臺12上粘接絕緣套13構成的，且絕緣套內裝有電極14 ;所述分光室內設有入射狹縫15和凹面光柵16，聚光鏡、入射狹縫和凹面光柵置於一條入射光路上，由凹面光柵反射的多條光路上都設有出射狹縫17，且每一個出射狹縫都對著一個光電倍增管18 ;所述凹面光柵的前方固定有疲勞燈19 ;所述分光室內還安裝有抽真空機20 ;所述光電倍增管分別與測控單元電連接；所述測控單元是由信號放大電路21、濾波電路22和A/D轉換器28依次連接構成的；所述數據處理單元是由智能數字運算器23分別於存儲器24、輸入設備25、顯示屏26和電源27連接構成的。在本技術方案中，分光室內安裝光學系統，光學系統由聚光鏡、入射狹縫、凹面光柵、疲勞燈、出射狹縫和光電倍增管組成。分光室置於局部恆溫的機箱內，以保證光學系統的穩定。聚光鏡安裝機箱隔板上，它把分光室和電極架分開。樣品被激發後發出的混合光通過聚光鏡聚光(兼有密封分光室作用)照射入射狹縫，主要是增強狹縫照明作用。入射狹縫與譜線之間是物像關係。入射狹縫的質量與譜線的質量有直接的關係，它的寬度為20±3μπι。入射狹縫在計算機控制下可沿羅蘭圓的切線方向做往復運動，實現譜線對出射狹縫相對位置的掃描。凹面光柵是分光系統的心臟部分，主要作用是分光和成像。它的定位精度十分重要， 儀器出廠前已做了精確調整，並採用了可靠的連接方式，即使有很大的振動也不會改變其位置。因此儀器操作者不用對光柵進行任何調整，並且不準用任何物品碰觸光柵刻劃面。注意即使光柵發生了位移，操作者也不要自己調整，只能由生產廠家由有經驗的人員用專用儀器進行重新定位。凹面光柵前方有一個小型燈泡，它由測控單元專門進行供電。在平時不工作狀態一直點燃，用來對光電倍增管進行陰極疲勞，因此俗稱疲勞燈。疲勞燈的點亮或熄滅，由測控單元進行控制。出射狹縫安裝在羅蘭圓軌道上，它的寬度有35 μ m、55 μ m和75 μ m三種，其位置在未確定之前是可以移動的。儀器出廠前已將它和所選用的分析譜線對準了，並牢固地固定在羅蘭圓軌道上，一般情況下不需用戶調整。對應每一個出射狹縫都安裝有一個光電倍增管，它在直流高壓的作用下將光信號轉換成與之強度相對應的電流信號。在激發室內為了保障安全，樣品接負極並與大地同電位，而電極接正極。火花臺與分光室間裝有一聚光鏡，成為分光室與電極架的分界，既增強對入射狹縫的照明，又阻止空氣、IS氣洩露到分光室。氬氣是激發過程的保護氣，它將火花室(放電間隙)的空氣衝走，以使樣品表面不被氧化，同時可避免氧對短波輻射的吸收。即使當儀器在等待狀態，也應有lL/min流量的氬氣衝洗火花室。上述技術方案僅體現了本實用新型技術方案的優選技術方案，本技術領域的技術人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現了本實用新型的原理，屬於本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種多通道光電直讀光譜儀，包括恆溫機箱(I)，其特徵在於，激發室(2)和分光室(3)分別位於機箱隔板(4)的左右兩側，機箱隔板上設有聚光鏡(5)，數據處理單元(6)通過測控單元(7)與分光室電連接。
2.根據權利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述激發室內設有火花臺，承載樣品(9)的金屬蓋板(10)放置在火花臺上，且樣品與電源的負極連接，火花臺與電源的正極連接，氬氣進口閥門(11)安裝在激發室的內壁上。
3.根據權利要求2所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述火花臺是在不鏽鋼樣品臺(12)上粘接絕緣套(13)構成的,且絕緣套內裝有電極(14)。
4.根據權利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述分光室內設有入射狹縫(15)和凹面光柵(16)，聚光鏡、入射狹縫和凹面光柵置於一條入射光路上，由凹面光柵反射的多條光路上都設有出射狹縫(17)，且每一個出射狹縫都對著一個光電倍增管(18)。
5.根據權利要求4所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述凹面光柵的前方固定有疲勞燈(19)。
6.根據權利要求4所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述分光室內還安裝有抽真空機(20)。
7.根據權利要求1或4所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述光電倍增管分別與測控單元電連接。
8.根據權利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述測控單元是由信號放大電路(21)、濾波電路(22)和A/D轉換器(8)依次連接構成的。
9.根據權利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特徵在於，所述數據處理單元是由智能數字運算器(23)分別於存儲器(24)、輸入設備(25)、顯示屏(26)和電源(27)連接構成的。
專利摘要本實用新型公開了一種多通道光電直讀光譜儀，包括恆溫機箱，激發室和分光室分別位於機箱隔板的左右兩側，機箱隔板上設有聚光鏡，數據處理單元通過測控單元與分光室電連接。本實用新型的有益效果是，結構緊湊，測量精度高。
文檔編號G01N21/27GK202886269SQ20122041706
公開日2013年4月17日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者賢少贇, 靳躍雙, 朱永濤 申請人:天津雅奧科技發展有限公司