CN105043837B - 一种用于激光诱导击穿光谱仪的自动化制样系统 - Google Patents

Abstract

本发明本发明涉及自动化制样领域，具体涉及一种用于激光诱导击穿光谱仪的自动化制样系统，公开了一种用于激光诱导击穿光谱仪的自动化制样系统,包括进料口、一级振动筛、粉碎器、二级振动筛、称重装置、传送带、搅拌器、烘干装置、环式压片器和打标机，进料口下方依次设置有一级振动筛、粉碎器、二级振动筛，二级振动筛下方平行设置有称重装置，称重装置通过传送带与搅拌器相连，搅拌器下方设置有烘干装置，烘干装置下方还依次设置有环式压片器和打标机。本发明能够根据实验需求自动制备出激光诱导击穿光谱仪所需的样品，具有快速制备、操作简单、节约样品等优点。

Description

一种用于激光诱导击穿光谱仪的自动化制样系统

技术领域

本发明涉及自动化制样领域，具体涉及一种用于激光诱导击穿光谱仪的自动化制样系统。

背景技术

激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS)技术是近年发展起来的一种检测物质成分的新手段，该方法使用高功率密度的激光照射样品，诱导产生等离子体，通过收集等离子体发射的光谱，获得样品中元素的种类和含量信息。LIBS无需复杂的样品预处理，所用仪器设备比较简单，检测成本低，可完成实时、快速、无损在线分析，不造成二次污染，是直接测试样品元素组成的一种方法。

用激光诱导击穿光谱仪检测物质成分时，虽然无需复杂的化学预处理过程，但为了得到稳定的测量结果，也需要制备样品，包括风干、研磨、过筛、添加待测溶液、混合、烘干、压制等步骤。在制作定标曲线时还需要添加待测元素溶液、混匀以及烘干等步骤，这些步骤直接影响到等离子体光谱图的质量以及实验测量的精度。这些操作不仅人力和时间，而且某一步骤出现纰漏将会导致整个样品的报废。

目前，研究激光诱导击穿光谱技术的专家更多的是关注检测系统本身，比如光路的改进、光谱采集系统的研发，实验数据预处理方法的完善以及数据库的建立等，此类的专利如一种用于激光诱导检测的光学系统、一体化激光诱导增等离子体光谱采集系统以及一种提高激光诱导击穿光谱元素测量精度的方法等，但是对于样品的制作方面、目前还没有这类的专利。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的在于提供一种激光诱导击穿光谱自动化制样系统，能够根据实验需求自动制备出激光诱导击穿光谱仪所需的固体样品，具有快速制备、操作简单、节约样品等优点。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于激光诱导击穿光谱仪的自动化制样系统，包括进料口、一级振动筛、粉碎器、二级振动筛、称重装置、传送带、搅拌器、烘干装置、环式压片器和打标机，所述进料口下方依次设置有一级振动筛、粉碎器、二级振动筛，所述二级振动筛下方平行设置有称重装置，所述称重装置通过传送带与搅拌器相连，所述搅拌器下方设置有烘干装置，所述烘干装置下方还依次设置有环式压片器和打标机。

作为优选，所述的一级振动筛和二级振动筛的筛网均为倾斜式，且所述的一级振动筛和二级振动筛一侧分别设置有第一排料口和第二排料口，所述的一级振动筛和二级振动筛的目数为50-200，所述二级振动筛的筛网的目数比一级振动筛的筛网高。

作为优选，所述粉碎器包括电机、粉碎轴和刀片，所述电机与所述粉碎轴相连，所述粉碎轴上均布有多个刀片，所述的刀片为S型。

作为优选，所述的称重装置包括载物盘、称重传感器和负载传感器，所述载物盘平行设置在二级振动筛下方，所述载物盘下方设置有称重传感器和负载传感器。

作为优选，所述搅拌器上设置有粘合剂添加口和内标物添加口。

作为优选，所述烘干装置底部设置有出料口，出料口处设置有阀门，所述的阀门与单片机相连。

作为优选，所述的环式压片器包括转台、固定装置、模具和压力柱，转台和压力柱均与单片机相连，转台上设置有用于固定模具的固定装置，固定装置上方设置有用于对压制模具的样品的施加压力的压力柱。

本发明的有益效果：

1、本专利填补了激光诱导击穿光谱仪自动化制样的空白，属于一种开拓性发明；

2、样品制备工作实现自动化，大大减少了人力的投入，提高了工作效率；

3、在同样的试验条件下可以一次性制备多个样品，比手工制备样品的均一性要好。同时，统一、规范的制样过程提高了激光诱导击穿光谱测量结果的稳定性，也有利于多次测量降低数据的相对标准偏差。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的环式压片器的结构示意图；

图3为本发明的制样流程示意图。

图中：1-进料口，2-一级振动筛，3-粉碎器，4-二级振动筛，5-称重装置，6-传送带，7-搅拌器，8-烘干装置，9-环式压片器，10-打标机

21-第一排料口，41-第二排料口

31-电机，32-粉碎轴，33-刀片

51-载物盘，52-称重传感器，53-负载传感器

71-粘合剂添加口，72-内标物添加口

91-转台，92-固定装置，93-模具，94-压力柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，来对本发明做进一步详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例：

如图1所示，本发明的激光诱导击穿光谱自动化制样系统，包括进料口1、一级振动筛2、粉碎器3、二级振动筛4、称重装置5、传送带6、搅拌器7、烘干装置8、环式压片器9和打标机10，进料口1下方依次设置有一级振动筛2、粉碎器3、二级振动筛4，二级振动筛4下方平行设置有称重装置5，称重装置5通过传送带与搅拌器7相连，搅拌器7下方设置有烘干装置8，烘干装置8下方还依次设置有环式压片器9和打标机10

值得注意的是，所述的一级振动筛2和二级振动筛4的筛网均为倾斜式，且一级振动筛2和二级振动筛4一侧分别设置有第一排料口21和第二排料口41，所述的一级振动筛2和二级振动筛4的目数为50-200，二级振动筛4的筛网的目数比一级振动筛2的筛网高。

作为优选，所述的粉碎器3包括电机31、粉碎轴32和刀片33，电机31与粉碎轴32相连，粉碎轴32上均布有多个刀片33，所述的刀片33为S型。

作为优选，所述的称重装置包括载物盘51、称重传感器52和负载传感器53，载物盘51平行设置在二级振动筛4下方，且载物盘51下方设置有称重传感器52和负载传感器53。

作为优选，所述的搅拌器7上设置有粘合剂添加口71和内标物添加口72，可以从粘合剂添加口和内标物添加口分别定量添加配比好的粘合剂和内标物质，粘合剂为饱和蔗糖水或硼酸。

作为优选，所述的烘干装置8底部设置有出料口11，出料口11处设置有阀门12，所述的阀门12与单片机13相连。

如图2所示，所述的环式压片器9包括转台91、固定装置92、模具93和压力柱94，转台91和压力柱94均与单片机13相连，转台上设置有用于固定模具93的固定装置92，固定装置上方设置有用于对压制模具93的样品的施加压力的压力柱94。

所述一级振动筛2对样品进行粗筛，其筛网为倾斜式，样品中的杂质和大的颗粒经所述第一排料口21排出，粗筛后的样品进入所述粉碎器3进行粉碎研磨，以便过所述二级振动筛4。所述粉碎器3用于粉碎粗筛后的样品，起到研磨作用。所述二级振动筛4对样品进行细筛，其筛网为倾斜式，样品中大的颗粒经所述第二排料口41排出，所述一级振动筛2和所述二级振动筛4的筛网分别卡放在滑槽内，其规格可根据样品的不同进行更换，筛网的目数为50-200，所述二级振动筛4的筛网目数比所述一级振动筛2高。该样品是固体，可以是煤粉、土壤、岩石矿渣、化肥等需要压片的物质。样品经自然风干后，经进料口进行制样处理。

所述称重装置5包括载物盘51、称重传感器52、负载传感器53，载物盘51平行位于二级振动筛4下方，对过筛的固体样品进行收集并送往称重装置5，所述称重装置5测量收集的样品重量，通过电机带动传送带6运送到搅拌器7中；其显示屏和按键可设定需要的重量，所述负载传感器53当达到所需的重量后，停止过筛，多余的样品由二级振动筛4的第二排料口41排出。

所述打标机10打印标签，制作条形码，记录样品的采样时间及地点、监测项目、制样试验条件、添加物含量、制作时间等参数。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种用于激光诱导击穿光谱仪的自动化制样系统，其特征在于，包括进料口(1)、一级振动筛(2)、粉碎器(3)、二级振动筛(4)、称重装置(5)、传送带(6)、搅拌器(7)、烘干装置(8)、环式压片器(9)、打标机(10)和单片机(13)，所述进料口(1)下方依次设置有一级振动筛(2)、粉碎器(3)、二级振动筛(4)，所述二级振动筛(4)下方设置有所述称重装置(5)，所述称重装置(5)通过所述传送带(6)与所述搅拌器(7)相连，所述搅拌器(7)下方设置有所述烘干装置(8)，所述烘干装置(8)下方还依次设置有所述环式压片器(9)和所述打标机(10)；

所述一级振动筛(2)和所述二级振动筛(4)的筛网均为倾斜式，所述一级振动筛(2)和所述二级振动筛(4)一侧分别设置有第一排料口(21)和第二排料口(41)，所述的一级振动筛(2)和所述二级振动筛(4)的目数范围为50-200，所述二级振动筛(4)的筛网的目数大于所述一级振动筛(2)的目数；

所述的粉碎器(3)包括电机(31)、粉碎轴(32)和刀片(33)，所述电机(31)与粉碎轴(32)相连，所述粉碎轴(32)上设有多个刀片(33)，所述的刀片(33)形状为S型；

所述的称重装置(5)包括载物盘(51)、称重传感器(52)和负载传感器(53)，所述载物盘(51)设置在所述二级振动筛(4)下方，且所述载物盘(51)下方设置有所述称重传感器(52)和所述负载传感器(53)；

所述的搅拌器(7)上设置有粘合剂添加口(71)和内标物添加口(72)；

所述的烘干装置(8)底部设置有出料口(11)，出料口(11)处设置有阀门(12)，所述的阀门(12)与所述单片机(13)相连；

所述的环式压片器(9)包括转台(91)、固定装置(92)、模具(93)和压力柱(94)，所述转台(91)和所述压力柱(94)均与所述单片机(13)相连，所述转台(91)上设置有用于固定模具(93)的固定装置(92)，所述固定装置(92)上方设置有用于对压制模具(93)的样品的施加压力的压力柱(94)。