專利名稱：多通道光電直讀光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光譜分析技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種多通道光電直讀光譜儀。
背景技術(shù)：
在冶金行業(yè)中，如何精確的對(duì)黑色金屬和有色金屬進(jìn)行成分分析是個(gè)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，然而由于光學(xué)儀器都比較復(fù)雜，制作精度高，檢測(cè)結(jié)果的運(yùn)算十分繁瑣，所以在顯示生產(chǎn)過程中的應(yīng)用十分有限。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種多通道光電直讀光譜儀。實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，一種多通道光電直讀光譜儀，包括恒溫機(jī)箱，激發(fā)室和分光室分別位于機(jī)箱隔板的左右兩側(cè)，機(jī)箱隔板上設(shè)有聚光鏡，數(shù)據(jù)處理單元通過測(cè)控單元與分光室電連接。所述激發(fā)室內(nèi)設(shè)有火花臺(tái)，承載樣品的金屬蓋板放置在火花臺(tái)上，且樣品與電源的負(fù)極連接，火花臺(tái)與電源的正極連接，氬氣進(jìn)口閥門安裝在激發(fā)室的內(nèi)壁上。所述火花臺(tái)是在不銹鋼樣品臺(tái)上粘接絕緣套構(gòu)成的,且絕緣套內(nèi)裝有電極。所述分光室內(nèi)設(shè)有入射狹縫和凹面光柵，聚光鏡、入射狹縫和凹面光柵置于一條入射光路上，由凹面光柵反射的多條光路上都設(shè)有出射狹縫，且每一個(gè)出射狹縫都對(duì)著一個(gè)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(nèi)還安裝有抽真空機(jī)，可以保證分光室內(nèi)始終處于真空狀態(tài)，避免了氧氣對(duì)光譜的影響。所述光電倍增管分別與測(cè)控單元電連接。所述測(cè)控單元是由信號(hào)放大電路、濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換器依次連接構(gòu)成的。所述數(shù)據(jù)處理單元是由智能數(shù)字運(yùn)算器分別于存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、顯示屏和電源連接構(gòu)成的。利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案制作的多通道光電直讀光譜儀，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，測(cè)量精度高，可自動(dòng)對(duì)樣品的元素譜線進(jìn)行精密分析，直接得出結(jié)果，無需認(rèn)為參與，測(cè)量精度得到了保障。
圖1是本實(shí)用新型所述多通道光電直讀光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所述測(cè)控單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型所述數(shù)據(jù)處理單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、恒溫機(jī)箱；2、激發(fā)室；3、分光室；4、機(jī)箱隔板；5、聚光鏡；6、數(shù)據(jù)處理單元；7、測(cè)控單元；8、A/D轉(zhuǎn)換器；9、承載樣品；10、金屬蓋板；11、氬氣進(jìn)口閥門；12、不銹鋼樣品臺(tái)；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(jī)；21、信號(hào)放大電路；22、濾波電路；23、智能數(shù)字運(yùn)算器；24、存儲(chǔ)器；25、輸入設(shè)備；26、顯不屏；27、電源。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，如圖1是本實(shí)用新型所述多通道光電直讀光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，一種多通道光電直讀光譜儀，包括恒溫機(jī)箱1，激發(fā)室2和分光室3分別位于機(jī)箱隔板4的左右兩側(cè)，機(jī)箱隔板上設(shè)有聚光鏡5，數(shù)據(jù)處理單元6通過測(cè)控單元7與分光室電連接。其中，所述激發(fā)室內(nèi)設(shè)有火花臺(tái)8，承載樣品9的金屬蓋板10放置在火花臺(tái)上，且樣品與電源的負(fù)極連接，火花臺(tái)與電源的正極連接，氬氣進(jìn)口閥門11安裝在激發(fā)室的內(nèi)壁上；所述火花臺(tái)是在不銹鋼樣品臺(tái)12上粘接絕緣套13構(gòu)成的，且絕緣套內(nèi)裝有電極14 ;所述分光室內(nèi)設(shè)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于一條入射光路上，由凹面光柵反射的多條光路上都設(shè)有出射狹縫17，且每一個(gè)出射狹縫都對(duì)著一個(gè)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(nèi)還安裝有抽真空機(jī)20 ;所述光電倍增管分別與測(cè)控單元電連接；所述測(cè)控單元是由信號(hào)放大電路21、濾波電路22和A/D轉(zhuǎn)換器28依次連接構(gòu)成的；所述數(shù)據(jù)處理單元是由智能數(shù)字運(yùn)算器23分別于存儲(chǔ)器24、輸入設(shè)備25、顯示屏26和電源27連接構(gòu)成的。在本技術(shù)方案中，分光室內(nèi)安裝光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)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。分光室置于局部恒溫的機(jī)箱內(nèi)，以保證光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定。聚光鏡安裝機(jī)箱隔板上，它把分光室和電極架分開。樣品被激發(fā)后發(fā)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(qiáng)狹縫照明作用。入射狹縫與譜線之間是物像關(guān)系。入射狹縫的質(zhì)量與譜線的質(zhì)量有直接的關(guān)系，它的寬度為20±3μπι。入射狹縫在計(jì)算機(jī)控制下可沿羅蘭圓的切線方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)譜線對(duì)出射狹縫相對(duì)位置的掃描。凹面光柵是分光系統(tǒng)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(diào)整，并采用了可靠的連接方式，即使有很大的振動(dòng)也不會(huì)改變其位置。因此儀器操作者不用對(duì)光柵進(jìn)行任何調(diào)整，并且不準(zhǔn)用任何物品碰觸光柵刻劃面。注意即使光柵發(fā)生了位移，操作者也不要自己調(diào)整，只能由生產(chǎn)廠家由有經(jīng)驗(yàn)的人員用專用儀器進(jìn)行重新定位。凹面光柵前方有一個(gè)小型燈泡，它由測(cè)控單元專門進(jìn)行供電。在平時(shí)不工作狀態(tài)一直點(diǎn)燃，用來對(duì)光電倍增管進(jìn)行陰極疲勞，因此俗稱疲勞燈。疲勞燈的點(diǎn)亮或熄滅，由測(cè)控單元進(jìn)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(dòng)的。儀器出廠前已將它和所選用的分析譜線對(duì)準(zhǔn)了，并牢固地固定在羅蘭圓軌道上，一般情況下不需用戶調(diào)整。對(duì)應(yīng)每一個(gè)出射狹縫都安裝有一個(gè)光電倍增管，它在直流高壓的作用下將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)。在激發(fā)室內(nèi)為了保障安全，樣品接負(fù)極并與大地同電位，而電極接正極。火花臺(tái)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(qiáng)對(duì)入射狹縫的照明，又阻止空氣、IS氣泄露到分光室。氬氣是激發(fā)過程的保護(hù)氣，它將火花室(放電間隙)的空氣沖走，以使樣品表面不被氧化，同時(shí)可避免氧對(duì)短波輻射的吸收。即使當(dāng)儀器在等待狀態(tài)，也應(yīng)有l(wèi)L/min流量的氬氣沖洗火花室。上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)其中某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本實(shí)用新型的原理，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多通道光電直讀光譜儀，包括恒溫機(jī)箱(I)，其特征在于，激發(fā)室(2)和分光室(3)分別位于機(jī)箱隔板(4)的左右兩側(cè)，機(jī)箱隔板上設(shè)有聚光鏡(5)，數(shù)據(jù)處理單元(6)通過測(cè)控單元(7)與分光室電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述激發(fā)室內(nèi)設(shè)有火花臺(tái)，承載樣品(9)的金屬蓋板(10)放置在火花臺(tái)上，且樣品與電源的負(fù)極連接，火花臺(tái)與電源的正極連接，氬氣進(jìn)口閥門(11)安裝在激發(fā)室的內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述火花臺(tái)是在不銹鋼樣品臺(tái)(12)上粘接絕緣套(13)構(gòu)成的,且絕緣套內(nèi)裝有電極(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述分光室內(nèi)設(shè)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于一條入射光路上，由凹面光柵反射的多條光路上都設(shè)有出射狹縫(17)，且每一個(gè)出射狹縫都對(duì)著一個(gè)光電倍增管(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述凹面光柵的前方固定有疲勞燈(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述分光室內(nèi)還安裝有抽真空機(jī)(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述光電倍增管分別與測(cè)控單元電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述測(cè)控單元是由信號(hào)放大電路(21)、濾波電路(22)和A/D轉(zhuǎn)換器(8)依次連接構(gòu)成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道光電直讀光譜儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元是由智能數(shù)字運(yùn)算器(23)分別于存儲(chǔ)器(24)、輸入設(shè)備(25)、顯示屏(26)和電源(27)連接構(gòu)成的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多通道光電直讀光譜儀，包括恒溫機(jī)箱，激發(fā)室和分光室分別位于機(jī)箱隔板的左右兩側(cè)，機(jī)箱隔板上設(shè)有聚光鏡，數(shù)據(jù)處理單元通過測(cè)控單元與分光室電連接。本實(shí)用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)緊湊，測(cè)量精度高。
文檔編號(hào)G01N21/27GK202886269SQ20122041706
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者賢少赟, 靳躍雙, 朱永濤 申請(qǐng)人:天津雅奧科技發(fā)展有限公司