CN104880455A - 应用于icp分析仪器等离子体位置调节的二维移动平台 - Google Patents
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Abstract
一种应用于ICP分析仪器等离子体位置调节的二维移动平台，属于ICP分析仪器等离子体调节系统技术领域。包括：水平滑轨、下支撑板、小轴承、光轴、U型块、传动板、连接板、大轴承、联轴器、电机、接触开关、限位环、接触开关基座、上滑动斜块、斜块固定板、中支撑板、斜块固定板连接板、垂直移动板、导轨、导轨滑块、垂直固定板、光电开关感应片、光电开关、垂直滑轨、下滑动斜块、上支撑板。通过二维移动平台的调节，实时的监测采集信号的变化，当信号最强时，即可认为等离子体的观测深度处于最佳位置，视场最好，灵敏度最好，背景干扰最小。
Description
技术领域
本发明属于ICP分析仪器等离子体调节系统技术领域，特别是提供了一种应用于ICP分析仪器等离子体位置调节的二维移动平台。
背景技术
电感耦合等离子体(ICP)分析仪器包括ICP光谱仪、ICP质谱仪等。
电感耦合等离子体光谱仪(ICP光谱仪)利用原子激发发射特征谱线所提供的信息进行元素分析，具有多元素同时、快速、直接测定的优点，在冶金、石油化工、机械制造、金属加工等工业生产中发挥着巨大作用，是材料领域中应用最为广泛的元素分析方法之一。在冶金分析领域，如钢铁、原材料、铁合金中每次要求测定几十至几百个样品，而每个样品需要同时分析Mn、Cu、Al、Cr、Si、P、Ni、Ti、V、Nb、Ca、Mg等几十种低含量元素，因此对测试仪器的光谱范围、光谱分辨率、灵敏度、检出限要求十分严格。鉴于这种需求，ICP光谱仪正不断向全谱直读、智能化、小型化、低分析成本的方向发展。
图1是ICP光谱仪的光学系统结构示意图。为了使仪器的分光系统处于最优性能，保证仪器的灵敏度及避免由于背景干扰影响采集分析结果，就必须保证等离子体中心通道的观测深度处于最佳的入射位置；而在实际的应用过程中，不同的样品和基体会导致等离子体的结构发生一些变化，即等离子体中心通道的观测深度最佳位置发生变化，所以常需要根据不同的样品所激发的等离子体来调整其最佳的入射位置，以获得最大的灵敏度，避免背景干扰。
ICP质谱仪同样需要通过等离子体中心通道位置的调节，使更多的待测物质进入质谱仪，获得更高的灵敏度。
基于以上的技术要求，就需要激发等离子体的结构根据不同的基体做出相应的位置响应，以保证最佳的观测深度。现有的等离子体激发结构多采用固定式的安装方式，因此，不能适应由于基体变化引起的观测位置相应调整的需要；同时，在整机的装配及机械件的加工过程中，由于误差造成的等离子体激发结构实际安装位置与理论安装位置的偏差无法避免，同样也不能保证等离子体的观测最佳；这些情况都不能保证分光系统灵敏度最大，背景干扰最小，采集结果最好，对ICP光谱仪、质谱仪的检出能力产生直接影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于ICP分析仪器等离子体位置调节的二维移动平台，克服了上述已有技术存在的缺陷，能保证分光系统灵敏度最大，背景干扰最小，采集结果最好。
本发明由用于实现等离子体水平方向调整的传动结构、用于实现等离子体垂直方向调整的传动结构组成。具体组件包括：水平滑轨、下支撑板、小轴承、光轴、U型块、传动板、连接板、大轴承、联轴器、电机、接触开关、限位环、接触开关基座、上滑动斜块、斜块固定板、中支撑板、斜块固定板连接板、垂直移动板、导轨、导轨滑块、垂直固定板、光电开关感应片、光电开关、垂直滑轨、下滑动斜块、上支撑板。
等离子体水平方向调整的传动结构的连接关系如下：
平铺下支撑板2，两个水平滑轨1安装在下支撑板2上，四个U型块5固定在两个水平滑轨1上。
小轴承3和大轴承8安装在下支撑板2上，光轴4穿过小轴承3和大轴承8，光轴4上分别安装两个限位环12和两个传动板6，两个传动板6通过连接板7固定在一起。
光轴4和电机10通过联轴器9连接在一起，电机10固定在下支撑板2上，在下支撑板2上安装两个接触开关基座13，接触开关11固定在接触开关基座13上。
等离子体垂直方向调整的传动结构的连接关系如下：
中支撑板16固定在四个U型块5上，两个垂直滑轨24固定在中支撑板16上，两个接触开关基座13安装在中支撑板16上，接触开关11固定在接触开关基座13上，两个斜块固定板15分别安装在两个垂直滑轨24上。
小轴承3和大轴承8安装在中支撑板16上，光轴4穿过小轴承3和大轴承8，光轴4上分别组装两个限位环12和一个斜块固定板连接板17。
光轴4和电机10通过联轴器9连接在一起，电机10固定在中支撑板16上，光电开关23固定在中支撑板16位置上，光电开关感应片22安装在斜块固定板15上。
两个垂直固定板21安装在中支撑板16两侧，分别在两个垂直固定板21上安装导轨19和导轨滑块20。
四个下滑动斜块25分别固定在斜块固定板15上。
上支撑板26与上滑动斜块14固定在一起，垂直移动板18固定在上支撑板26上，用螺钉将垂直移动板18与导轨滑块20固定在一起；在垂直移动板18和垂直固定板21之间挂上弹簧。
通过电机10带动光轴4，并通过中支撑板16和U型块5来实现动力传递，最终在水平滑轨1上实现水平方向的移动，而且通过接触开关11和限位环12双重保证来严格限制其移动区域。
通过电机带动光轴，并通过两个垂直滑轨24、斜块固定板15和斜块固定板连接板17的动力传递，最终经下滑动斜块25和上滑动斜块14的配合运动实现垂直移动，同时存在接触开关11、限位环12和光电开关23保证其移动区域，通过垂直移动板18、导轨19以及弹簧27的配合保证其垂直移动的平稳、可靠。
通过二维移动平台的调节，实时的监测采集信号的变化，当信号最强时，即可认为等离子体的观测深度处于最佳位置，视场最好，灵敏度最好，背景干扰最小。
本发明的优点在于，能适应由于基体变化引起的观测位置相应调整的需要；同时，避免了等离子体激发结构实际安装位置与理论安装位置的偏差，能保证等离子体的观测最佳；能保证分光系统灵敏度最大，背景干扰最小，采集结果最好。
附图说明
图1ICP光谱仪光学系统结构示意图。
图2等离子体水平方向传动结构示意图。
图3等离子体垂直方向传动结构示意图。
图4二维调节平台装配结构示意图。
图中：水平滑轨1，下支撑板2，小轴承3，光轴4，U型块5，传动板6，连接板7，大轴承8，联轴器9，电机10，接触开关11，限位环12，接触开关基座13，上滑动斜块14，斜块固定板15，中支撑板16，斜块固定板连接板17，垂直移动板18，导轨19，导轨滑块20，垂直固定板21，光电开关感应片22,光电开关23，垂直滑轨24,下滑动斜块25，上支撑板26。
具体实施方式
如图4二维移动平台装配结构示意图所示，安装时先组装水平传动结构，然后组装垂直传动结构。
1、如图2等离子体水平方向传动结构示意图所示，安装时：
第一步：平铺下支撑板2，将两个水平滑轨1安装在下支撑板2上，将四个U型块5固定在两个水平滑轨1上。
第二步：将小轴承3和大轴承8安装在下支撑板2上，然后光轴4穿过小轴承3和大轴承8，光轴4上如图2所示分别安装两个限位环12和两个传动板6，将两个传动板6通过连接板7如图2所示固定在一起。
第三步：将光轴4和电机10通过联轴器9连接在一起，电机10固定在下支撑板2上，在下支撑板2上如图2所示位置安装两个接触开关基座13，将接触开关11固定在接触开关基座13上，至此水平传动结构组装完毕。
2、如图3等离子体垂直方向传动结构示意图所示：
第一步：将中支撑板16固定在四个U型块5上，然后将两个垂直滑轨24固定在中支撑板16上，在图3所示的位置将两个接触开关基座13安装在中支撑板16上，将接触开关11固定在接触开关基座13上，将两个斜块固定板15分别安装在两个垂直滑轨24上。
第二步：将小轴承3和大轴承8安装在如图3所示中支撑板16上，然后将光轴4穿过小轴承3和大轴承8，光轴4上如图3所示分别组装两个限位环12和一个斜块固定板连接板17。
第三步：将光轴4和电机10通过联轴器9连接在一起，电机10固定在中支撑板16上，然后将光电开关23固定在图3所示的中支撑板16位置上，将光电开关感应片22安装在斜块固定板15上。
第四步：将两个垂直固定板21安装在图3所示的中支撑板16两侧，然后分别在两个垂直固定板21上安装导轨19和导轨滑块20。
第五步：将四个下滑动斜块25分别固定在图3所示的斜块固定板15上。
第六步：将上支撑板26与上滑动斜块14固定在一起，将垂直移动板18按图3位置固定在上支撑板26上，然后用螺钉将垂直移动板18与导轨滑块20固定在一起；最后，在垂直移动板18和垂直固定板21之间挂上弹簧27，整个二维移动平台组装完毕。
二维移动平台组装完毕之后，将等离子体激发结构固定到二维移动平台上，等离子体发出的光线通过前置光路及分光系统最终到达采集系统，通过调节二维移动平台，实时的监测采集信号的变化，当信号最强时，即可认为等离子体的观测深度处于最佳位置，视场最好，灵敏度最好，背景干扰最小。
Claims (3)
1.一种应用于ICP分析仪器等离子体位置调节的二维移动平台，由用于实现等离子体水平方向调整的传动结构、用于实现等离子体垂直方向调整的传动结构组成；其特征在于，包括：水平滑轨、下支撑板、小轴承、光轴、U型块、传动板、连接板、大轴承、联轴器、电机、接触开关、限位环、接触开关基座、上滑动斜块、斜块固定板、中支撑板、斜块固定板连接板、垂直移动板、导轨、导轨滑块、垂直固定板、光电开关感应片、光电开关、垂直滑轨、下滑动斜块、上支撑板；
等离子体水平方向调整的传动结构的连接关系如下：
平铺下支撑板(2)，两个水平滑轨(1)安装在下支撑板(2)上，四个U型块(5)固定在两个水平滑轨(1)上；
小轴承(3)和大轴承(8)安装在下支撑板(2)上，光轴(4)穿过小轴承(3)和大轴承(8)，光轴(4)上分别安装两个限位环(12)和两个传动板(6)，两个传动板(6)通过连接板(7)固定在一起；
光轴(4)和电机(10)通过联轴器(9)连接在一起，电机(10)固定在下支撑板(2)上，在下支撑板(2)上安装两个接触开关基座(13)，接触开关(11)固定在接触开关基座(13)上；
等离子体垂直方向调整的传动结构的连接关系如下：
中支撑板(16)固定在四个U型块(5)上，两个垂直滑轨(24)固定在中支撑板(16)上，两个接触开关基座(13)安装在中支撑板(16)上，接触开关(11)固定在接触开关基座(13)上，两个斜块固定板(15)分别安装在两个垂直滑轨(24)上；
小轴承(3)和大轴承(8)安装在中支撑板(16)上，光轴(4)穿过小轴承(3)和大轴承(8)，光轴(4)上分别组装两个限位环(12)和一个斜块固定板连接板(17)；
光轴(4)和电机(10)通过联轴器(9)连接在一起，电机(10)固定在中支撑板(16)上，光电开关(23)固定在中支撑板(16)上，光电开关感应片(22)安装在斜块固定板(15)上；
两个垂直固定板(21)安装在中支撑板(16)两侧，分别在两个垂直固定板(21)上安装导轨(19)和导轨滑块(20)；
四个下滑动斜块(25)分别固定在斜块固定板(15)上；
上支撑板(26)与上滑动斜块(14)固定在一起，垂直移动板(18)固定在上支撑板(26)上，用螺钉将垂直移动板(18)与导轨滑块(20)固定在一起；在垂直移动板(18)和垂直固定板(21)之间挂上弹簧。
2.根据权利要求1所述的二维移动平台，其特征在于，通过电机(10)带动光轴(4)，并通过中支撑板(16)和U型块(5)来实现动力传递，最终在水平滑轨(1)上实现水平方向的移动，而且通过接触开关(11)和限位环(12)双重保证来严格限制其移动区域。
3.根据权利要求1所述的二维移动平台，其特征在于，通过电机带动光轴，并通过两个垂直滑轨(24)、斜块固定板(15)和斜块固定板连接板(17)的动力传递，最终经下滑动斜块(25)和上滑动斜块(14)的配合运动实现垂直移动，同时存在接触开关(11)、限位环(12)和光电开关(23)保证其移动区域，通过垂直移动板(18)、导轨(19)以及弹簧的配合保证其垂直移动的平稳、可靠。
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