一种激光诱导击穿光谱元素分析设备的制作方法

本发明涉及光谱元素分析，尤其涉及一种激光诱导击穿光谱元素分析设备。

背景技术：

1、激光诱导击穿光谱技术通过超短脉冲激光聚焦样品表面形成等离子体，进而对等离子体发射光谱进行分析以确定样品的物质成分及含量。超短脉冲激光聚焦后能量密度较高，可以将任何物态（固态、液态、气态）的样品激发形成等离子体，libs技术（原则上）可以分析任何物态的样品，仅受到激光的功率以及摄谱仪&检测器的灵敏度和波长范围的限制。再者，几乎所有的元素被激发形成等离子体后都会发出特征谱线，因此，libs可以分析大多数的元素。如果要分析的材料的成分是已知的，libs可用于评估每个构成元素的相对丰度或监测杂质的存在，目前拥有的激光诱导击穿光谱仪分为手持和台式，手持较为方便野外携带使用。

2、手持激光诱导击穿光谱仪在对一种物品进行元素分析时，因为物品每一位置的元素含量不均匀，所以需要人工对该物品进行多方位照射，多次测试，然后根据多次测试的结果分析出该物品的元素含量，但是因为手持光谱仪较重，人工一手持物品一手持光谱仪长时间多方位均匀照射分析会较为费时费力，而且照射时物品容易与光谱仪贴合不紧密，容易造成偏差的出现。

技术实现思路

1、本发明提出的一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，以解决现有技术中的上述不足之处。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，包括光谱仪本体，所述光谱仪本体的顶部安装有翻转机构；

4、移动机构，所述移动机构安装在翻转机构的顶部；

5、两个支撑架，两个所述支撑架安装在移动机构的顶部；

6、旋转机构，所述旋转机构安装在支撑架上；

7、夹持机构，所述夹持机构安装在旋转机构上；

8、驱动机构，所述驱动机构安装在光谱仪本体的表面；

9、距离传感器，所述距离传感器安装在光谱仪本体的一侧，所述距离传感器与光谱仪本体的控制中心电性连接，距离传感器检测物品与分析头之间的距离，在不规则物品分析时距离传感器的作用尤为重要。

10、进一步地，所述翻转机构包括转动连接在光谱仪本体顶部的翻转板，所述翻转板的顶部固定有多个弹力带，多个所述弹力带的另一端均与光谱仪本体顶部固定连接，所述光谱仪本体的顶部开设有两个滑槽，两个所述滑槽的内部套设有同一个翻转板限位架，翻转机构可以切换自动旋转分析和手持物品旋转分析，使用灵活。

11、进一步地，所述移动机构固定在翻转板顶部的无杆气缸一，所述无杆气缸一的滑块顶部固定有无杆气缸二，所述无杆气缸二的滑块顶部固定有两个无杆气缸三，两个所述无杆气缸三的滑块镜像安装，两个所述支撑架镜像固定在两个无杆气缸三的滑块顶部，移动机构控制物品移动，方便物品全方位的分析。

12、进一步地，所述旋转机构包括开设在其中一个支撑架底部的轮槽，所述支撑架的内部转动连接有转轴一，转轴一与支撑架之间具有一定的摩擦力，所以夹持住的物品不会因为重力旋转，其中一个所述转轴一贯穿轮槽，其中一个所述转轴一的外部固定有皮带轮一，两个所述转轴一相对的一侧均固定安装有转板，其中一个所述支撑架的内侧转动连接有转轴二，所述转轴二的一端固定安装有皮带轮二，所述皮带轮一和皮带轮二上传动连接有同一个皮带一，所述转轴二的另一端固定安装有皮带轮三，其中一个所述支撑架内侧转动连接有转轴三，所述转轴三的外部固定有皮带轮四，所述皮带轮三和皮带轮四上传动连接有同一个皮带二，所述转轴三的外部安装有单向齿轮，单向齿轮从齿轮一侧移动至另一侧（物品远离分析头）才会使单向齿轮带动转轴三旋转，从另一侧移动到一侧（物品靠近分析头）单向齿轮自转则不会带动转轴三旋转，此是单向齿轮的特性，所述翻转板的顶部固定安装有齿条，所述齿条的顶部与单向齿轮相啮合，旋转机构使分析物品旋转一定的角度，对物品一周进行分析。

13、进一步地，所述夹持机构包括分别固定在转板相对一侧的多个弹簧筒一，所述弹簧筒一的内壁固定有弹簧一，两个所述弹簧一相对的一端固定有夹持柱一，所述夹持柱一的一端固定连接有橡胶垫一，两个所述转板相对的一侧均固定有弹簧筒二，所述弹簧筒二的内壁固定有弹簧二，两个所述弹簧二相对的一端固定连接有夹持柱二，所述夹持柱二的一侧固定连接有压力传感器，两个所述压力传感器相对的一侧均固定安装有橡胶垫二，夹持机构对物品进行夹持，因为弹簧的特性所以夹持机构适合规则物品也适合不规则物品。

14、进一步地，所述驱动机构包括固定在光谱仪本体表面的固定板，所述固定板的内部固定有气泵，所述气泵与无杆气缸一、无杆气缸二和无杆气缸三通过电磁阀连接，驱动机构驱动移动机构运转。

15、进一步地，所述气泵与光谱仪本体的控制中心电性连接，所述压力传感器和距离传感器与光谱仪本体的控制中心电性连接。

16、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、本发明通过安装翻转机构可以切换自动旋转分析和手持物品旋转分析，使用灵活，安装移动机构控制物品移动，方便物品全方位的分析，安装旋转机构使分析物品旋转一定的角度，对物品一周进行分析。

18、2、本发明通过安装夹持机构对物品进行夹持，因为弹簧的特性所以夹持机构适合规则物品也适合不规则物品，安装驱动机构驱动移动机构运转。

19、综上所述，该设备设计新颖，操作简单，通过将需要分析的物体与本设备结合在起即可进行全自动多方位照射分析，无需人工一手持物品一手持仪器照射，也更加省时省力，同时也避免了光谱仪贴合不紧密的情况发生，减少偏差的产生，使分析更加严谨准确。

技术特征：

1.一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，包括光谱仪本体（1），其特征在于，所述光谱仪本体（1）的顶部安装有翻转机构（2）；

2.根据权利要求1所述的一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，其特征在于，所述翻转机构（2）包括转动连接在光谱仪本体（1）顶部的翻转板（21），所述翻转板（21）的顶部固定有多个弹力带（22），多个所述弹力带（22）的另一端均与光谱仪本体（1）顶部固定连接，所述光谱仪本体（1）的顶部开设有两个滑槽（23），两个所述滑槽（23）的内部套设有同一个翻转板限位架（24）。

3.根据权利要求2所述的一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，其特征在于，所述移动机构（3）固定在翻转板（21）顶部的无杆气缸一（31），所述无杆气缸一（31）的滑块顶部固定有无杆气缸二（32），所述无杆气缸二（32）的滑块顶部固定有两个无杆气缸三（33），两个所述无杆气缸三（33）的滑块镜像安装，两个所述支撑架（4）镜像固定在两个无杆气缸三（33）的滑块顶部。

4.根据权利要求3所述的一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，其特征在于，所述旋转机构（5）包括开设在其中一个支撑架（4）底部的轮槽（501），所述支撑架（4）的内部转动连接有转轴一（502），其中一个所述转轴一（502）贯穿轮槽（501），其中一个所述转轴一（502）的外部固定有皮带轮一（503），两个所述转轴一（502）相对的一侧均固定安装有转板（504），其中一个所述支撑架（4）的内侧转动连接有转轴二（505），所述转轴二（505）的一端固定安装有皮带轮二（506），所述皮带轮一（503）和皮带轮二（506）上传动连接有同一个皮带一（507），所述转轴二（505）的另一端固定安装有皮带轮三（508），其中一个所述支撑架（4）内侧转动连接有转轴三（509），所述转轴三（509）的外部固定有皮带轮四（510），所述皮带轮三（508）和皮带轮四（510）上传动连接有同一个皮带二（511），所述转轴三（509）的外部安装有单向齿轮（512），所述翻转板（21）的顶部固定安装有齿条（513），所述齿条（513）的顶部与单向齿轮（512）相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，其特征在于，所述夹持机构（6）包括分别固定在转板（504）相对一侧的多个弹簧筒一（61），所述弹簧筒一（61）的内壁固定有弹簧一，两个所述弹簧一相对的一端固定有夹持柱一（62），所述夹持柱一（62）的一端固定连接有橡胶垫一（63），两个所述转板（504）相对的一侧均固定有弹簧筒二（64），所述弹簧筒二（64）的内壁固定有弹簧二，两个所述弹簧二相对的一端固定连接有夹持柱二（65），所述夹持柱二（65）的一侧固定连接有压力传感器（66），两个所述压力传感器（66）相对的一侧均固定安装有橡胶垫二（67）。

6.根据权利要求5所述的一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，其特征在于，所述驱动机构（7）包括固定在光谱仪本体（1）表面的固定板（71），所述固定板（71）的内部固定有气泵（72），所述气泵（72）与无杆气缸一（31）、无杆气缸二（32）和无杆气缸三（33）通过电磁阀连接。

7.根据权利要求6所述的一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，其特征在于，所述气泵（72）与光谱仪本体（1）的控制中心电性连接，所述压力传感器（66）和距离传感器（8）与光谱仪本体（1）的控制中心电性连接。

技术总结
本发明公开了一种激光诱导击穿光谱元素分析设备，涉及光谱元素分析技术领域，现提出如下方案，包括光谱仪本体，所述光谱仪本体的顶部安装有翻转机构；移动机构，所述移动机构安装在翻转机构的顶部；两个支撑架，两个所述支撑架安装在移动机构的顶部；旋转机构，所述旋转机构安装在支撑架上；夹持机构，所述夹持机构安装在旋转机构上；驱动机构，所述驱动机构安装在光谱仪本体的表面；本发明通过将需要分析的物体与本设备结合在起即可进行全自动多方位照射分析，无需人工一手持物品一手持仪器照射，也更加省时省力，同时也避免了光谱仪贴合不紧密的情况发生，减少偏差的产生，使分析更加严谨准确。

技术研发人员：黄莎莎
受保护的技术使用者：光谱时代（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15