CN105372227B - 用于拉曼光谱检测的安全防护装置和拉曼光谱检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于拉曼光谱检测的安全防护装置和包括该安全防护装置的拉曼光谱检测系统。该安全防护装置包括：检测仓，包括具有开口端的仓体，待检样品通过该开口端被放入检测仓中；和盖，该盖被构造成覆盖并接合所述开口端，以与检测仓一起形成限定用于容纳待检样品的空间的防爆容器，检测仓包括形成在仓体中的检测口，由此允许拉曼检测探头通过该检测口插入该空间中以在该空间内对待检样品进行检测。

Description

用于拉曼光谱检测的安全防护装置和拉曼光谱检测系统

技术领域

本发明的实施例一般地涉及安全检测技术领域，并且更具体地，涉及一种用于拉曼光谱检测的安全防护装置和包括该安全防护装置的拉曼光谱检测系统，用于检测易燃易爆危险品。

背景技术

拉曼光谱是一种分子振动光谱，它可以反映分子的指纹特征，可用于对物质的检测。拉曼光谱检测技术通过检测待测物对于激发光的拉曼散射效应所产生的拉曼光谱来检测和识别物质。拉曼光谱检测技术已经广泛应用于液体安检、珠宝检测、爆炸物检测、毒品检测、药品检测等领域。

目前，利用激光拉曼光谱检测危险品的技术具有简单、快速、无损等特点，其将可以通过光纤探头激光照射到样品上，通过收集拉曼散射光谱确定样品的拉曼光谱图。常用的拉曼激光为785nm近红外激光，在一定的功率和作用时间下，拉曼激光焦点处能量比较集中，容易引起黑火药等易燃易爆危险品爆燃，乃至爆炸，会危害检测人员并给现场检测状况造成危害。现有的拉曼检测仪器在检测危险物质时没有防护装置，主要是通过人员远离或延时测量达到安全测试要求，在现场实际使用时存在诸多不便。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于拉曼光谱检测的安全防护装置，包括：检测仓，包括具有开口端的仓体，待检样品通过该开口端被放入检测仓中；和盖，该盖被构造成覆盖并接合所述开口端，以与检测仓一起形成限定用于容纳待检样品的空间的防爆容器，检测仓包括形成在仓体中的检测口，由此允许拉曼检测探头通过该检测口插入该空间中以在该空间内对待检样品进行检测。

在一个实施例中，上述安全防护装置还可以包括设置在检测仓内以在其上放置待检样品的样品架。

在一个实施例中，样品架可以包括：用于安装在检测仓内的基座，该基座具有用于放置待检样品的检测区域；和与基座连接的遮挡板，该遮挡板被构造成使得检测口和所述检测区域位于遮挡板的相反两侧，并具有与检测口对准的开孔，以便拉曼检测探头能够穿过对准的检测口和所述开孔以定位在所述检测区域附近。

在一个实施例中，上述安全防护装置还可以包括定位在检测仓内的探头限位块，该探头限位块被构造成引导和保持穿过检测口的拉曼检测探头定位在所述检测区域附近。

在一个实施例中，探头限位块可以包括与检测口和所述开孔对准以接收拉曼检测探头的限位孔。

在一个实施例中，探头限位块可以在形成有检测口的侧壁和所述遮挡板之间定位在检测仓内。

在一个实施例中，检测仓和/或盖还可以包括与所述空间连通的泄压口。

在一个实施例中，检测仓还可以包括设置在开口端处的卡槽环，该卡槽环形成有第一接合结构，并且盖形成有与第一接合结构接合并锁止的第二接合结构。

在一个实施例中，第一接合结构可以包括周向地隔开的多个卡槽结构，第二接合结构包括与多个卡腿，每个卡腿与对应的卡槽结构卡扣接合，以将盖可拆卸地接合并锁定至检测仓。

根据本发明的另一个方面，提供了一种拉曼光谱检测系统，包括：上述安全防护装置；和检测装置，该检测装置包括拉曼检测探头，该拉曼检测探头被构造成通过所述检测口至少部分地插入所述空间中，以在该空间内对待检样品进行检测以获得待检样品的拉曼光谱。

通过下文中参照附图对本发明所作的详细描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

附图说明

通过参考附图能够更加清楚地理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1A和1B为示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的包括安全防护装置的拉曼光谱检测系统的示意图，其中在图1B去除了该安全防护装置的盖；

图2A为示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的安全防护装置的剖视图；

图2B为示意性地示出图2A中示出的安全防护装置的俯视图，其中去除了盖；

图3为示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的盖的透视图；

图4为示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的检测仓的透视图；

图5A和5B分别为示意性地示出图4中示出的检测仓的卡槽环的顶部和底部透视图；

图6为示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的样品架的透视图；以及

图7A和7B分别为示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的探头限位块的侧视图和顶部透视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开内容的实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本发明的一个总的构思，提供了一种用于拉曼光谱检测的安全防护装置，包括检测仓和盖，盖覆盖在检测仓上以与检测仓一起形成限定用于容纳待检样品的空间的防爆容器，其允许检测仪器，如拉曼检测探头，在该空间内对待检样品进行检测，从而即使在易燃、易爆危险品在检测时发生爆燃和爆炸等危险情况时，也能够将这些危险情况限制在防爆容器内，有效地防护这些危险情况对检测人员或现场检测操作带来的危害或损坏。

图1A和1B示意性地示出了采用本发明的安全防护装置对待检样品进行检测的示例性的拉曼光谱检测系统。如图所示，拉曼光谱检测系统包括检测装置100和安全防护装置200，安全防护装置200被构造为防爆容器，其内限定有容纳或放置诸如固体粉末之类的待检样品的空间，检测装置100可以包括拉曼检测探头110，拉曼检测探头110可以部分地放置在安全防护装置200的空间内，以在该空间内对待检样品进行检测，从而获得待检样品的拉曼光谱。示例性地，拉曼检测探头110可以将诸如激光之类的光束照射到待检样品上，并通过收集来自样品的拉曼散射光谱而确定样品的拉曼光谱。

在一个示例中，安全防护装置200可以采用分体式结构，包括检测仓210和盖220，二者相互接合以构成限定有用于容纳待检样品的空间的防爆容器。分体式安全防护装置可以便于携带、现场组装以及待检样品的放置，但将会理解，安全防护装置200也可以是一体构造，设置有允许将待检样品放入其空间内的开口。此外，安全防护装置在整体上可以做成圆柱体、球体、长方体或者其他形状，本发明对此不做限定。

在图2A示出的实施例中，检测仓210包括具有开口端的仓体211，待检样品通过该开口端或者通过其它开口被放入检测仓中。盖220被构造成覆盖仓体211的开口端并可拆卸地接合检测仓210，例如，锁定至检测仓210，以与检测仓210一起形成限定用于容纳待检样品的空间的防爆容器。

如图2A和图4所示，检测仓210还可以包括形成在仓体211中，例如形成在仓体211的侧壁中的检测口212，由此允许拉曼检测探头110通过该检测口212至少部分地插入安全防护装置200的空间中以在该空间内对待检样品进行检测。

在检测仓210内可以设置或安装有样品架230，如图2A、2B和4所示，待检样品可以放置样品架230上。样品架可以采用弹簧夹形式、开槽的金属块形式等。图6示出了样品架230的一个示例，其中样品架230整体可以成大致L形形状，包括用于安装在检测仓210内的基座231和与基座231连接的遮挡板232。在基座231上可以具有用于放置待检样品的检测区域233，以指示检测人员将待检样品放置在合适的位置。基座231可以通过多种手段，例如通过螺钉，以可拆卸或不可拆卸的方式，固定或安装在检测仓210内。

如图2A和4所示，遮挡板232被构造成使得检测口212和检测区域233位于遮挡板的相反两侧，以尽量减少易燃、易爆危险品在检测时发生的爆燃和爆炸物质或气体通过检测口212溢出安全防护装置200，从而提供进一步的防护。在遮挡板232上可以设置有与检测口212对准的开孔234，以便拉曼检测探头110能够穿过对准的检测口212和开孔234以定位在检测区域233附近，如定位在放置在检测区域233上的待检样品的上方。对准的检测口212和开孔234的布置便于在盖上盖220之后，拉曼检测探头110能够正确地定位在待检样品附近，以确保来自拉曼检测探头110的光束能够照射到待检样品，并能够由拉曼检测探头110收集来自样品的拉曼散射光谱。

在另一个实施例中，如图2A和2B所示，在检测仓210内还可以设置有探头限位块240，其被构造成引导和保持穿过检测口212的拉曼检测探头110定位在检测区域233附近。在一个示例中，探头限位块240可以定位在检测仓210的形成有检测口212的侧壁和样品架230的遮挡板232之间，这种定位还能够提供对爆燃和爆炸物质或气体的进一步阻挡。

如图7A和7B所示，探头限位块240整体上可以构造为大致L形形状，包括大致垂直延伸的两部分241和242，在竖直延伸的部分241中可以形成有限位孔243，在探头限位块240正确地定位在检测仓210内之后，限位孔243与检测口212和开孔234对准，使得拉曼检测探头110能够穿过对准的检测口212、限位孔243和开孔234以恰当地定位在检测仓210内的检测区域233附近。在探头限位块240的水平延伸的部分242中可以设置有凹槽244，凹槽244的轮廓与拉曼检测探头110的外轮廓的至少一部分基本一致或贴合，以保持和限定拉曼检测探头110在检测仓内的位置。探头限位块240同样可以通过多种手段，例如通过螺钉，以可拆卸或不可拆卸的方式，固定或安装在检测仓210内。在探头限位块的限位孔243和/或凹槽244中可以设置有石英片，用以对探头进行防护。探头限位块可以是圆柱形、方块形、半圆柱形、圆锥形或者其他形状，本发明对此不做限定。

在一个示例中，安全防护装置200还可以设置有与其空间连通的泄压口，以释放由于易燃、易爆危险品在检测时发生的爆燃和爆炸而在该空间内产生的过高压力。示例性地，如图2A和4所示，泄压口215可以设置在检测仓210的侧壁上，例如，可以与检测口212对准。当然，泄压口也可以设置在其它位置，如设置在盖220上，或者设置在盖和检测仓二者上，本发明对此不做限定。此外，在泄压口中可以设置或安装有防止高压热气体直喷的泄压装置。

在本发明中，检测仓210和盖220的接合方式多种多样，只要二者能够接合以限定一个合适的防爆容器。在一个实施例中，如图2A和4所示，检测仓210还包括设置或形成在其开口端处的卡槽环213，该卡槽环213形成有第一接合结构214，而盖220形成有与第一接合结构214接合并锁止的第二接合结构221。卡槽环213可以与仓体211形成为一体或单独地设置在仓体211上。

在一个示例中，如图4-5B所示，第一接合结构214包括周向地隔开的多个卡槽结构，每个卡槽结构可以包括缺口2141和止动块2142，在止动块2142下方限定有卡槽2143；第二接合结构221可以包括与多个卡腿，每个卡腿与对应的卡槽结构卡扣接合，以将盖220可拆卸地接合并锁定至检测仓210。设置在盖220上的卡腿可以采用图示的大致L形结构，包括从盖220的开口的周缘竖直向下延伸的部分2211和从部分2211大致水平延伸的部分2212。在将盖220接合至检测仓210时，卡腿221首先进入卡槽结构的缺口2141，然后相对地转动盖220或检测仓210，使卡腿的水平部分2212滑入止动块2142限定的卡槽2143中并由止动块2142锁止，以避免盖220在垂直方向上从检测仓210分离。卡槽结构和卡腿的数量不做限定，可以沿安全防护装置的圆周方向设置多个例如均匀隔开的卡槽结构和/或卡腿。

在利用根据本发明的实施例提供的安全防护装置对样品进行检测时，首先在检测仓中安装好探头限位块和样品架，然后取适量样品，例如固体粉末形式，其可以装入样品袋中，将样品或样品袋放置在样品架上的适当位置，在检测仓上盖好盖并拧至闭合位置，将拉曼光谱检测探头从检测口插入安全防护装置内部的空间中至样品附近，即可开始进行检测。由于在由安全防护装置形成的防爆容器内部的空间内进行检测，因而即使在易燃、易爆危险品在检测时发生爆燃和爆炸等危险情况时，也能够将这些危险情况限制在防爆容器内，有效地防护这些危险情况对检测人员或现场检测操作带来的危害或损坏。而且，根据本发明的实施例提供的安全防护装置的各部件组装方便，便于携带，能够实现安全、快速的检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于易燃易爆危险品的拉曼光谱检测的安全防护装置，包括：

检测仓，包括具有开口端的仓体，易燃易爆危险品的待检样品通过该开口端被放入检测仓中的固定的检测区域；和

盖，该盖被构造成覆盖并接合所述开口端，以与检测仓一起形成限定用于容纳待检样品的空间的防爆容器，

检测仓包括形成在仓体中的检测口，由此允许拉曼检测探头通过该检测口插入该空间中至待检样品附近，以在该空间内将光束照射到待检样品上，并通过收集来自待检样品的拉曼散射光谱而确定待检样品的拉曼光谱。

2.根据权利要求1所述的安全防护装置，还包括设置在检测仓内以在其上放置待检样品的样品架。

3.根据权利要求2所述的安全防护装置，其中样品架包括：

用于安装在检测仓内的基座，该基座具有用于放置待检样品的所述检测区域；和

与基座连接的遮挡板，该遮挡板被构造成使得检测口和所述检测区域位于遮挡板的相反两侧，并具有与检测口对准的开孔，以便拉曼检测探头能够穿过对准的检测口和所述开孔以定位在所述检测区域附近。

4.根据权利要求3所述的安全防护装置，还包括定位在检测仓内的探头限位块，该探头限位块被构造成引导和保持穿过检测口的拉曼检测探头定位在所述检测区域附近。

5.根据权利要求4所述的安全防护装置，其中探头限位块包括与检测口和所述开孔对准以接收拉曼检测探头的限位孔。

6.根据权利要求4所述的安全防护装置，其中探头限位块在形成有检测口的侧壁和所述遮挡板之间定位在检测仓内。

7.根据权利要求1所述的安全防护装置，其中检测仓和/或盖还包括与所述空间连通的泄压口。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的安全防护装置，其中

检测仓还包括设置在开口端处的卡槽环，该卡槽环形成有第一接合结构，并且

盖形成有与第一接合结构接合并锁止的第二接合结构。

9.根据权利要求8所述的安全防护装置，其中第一接合结构包括周向地隔开的多个卡槽结构，第二接合结构包括与多个卡腿，每个卡腿与对应的卡槽结构卡扣接合，以将盖可拆卸地接合并锁定至检测仓。

10.一种拉曼光谱检测系统，包括：

权利要求1-9中任一项所述的安全防护装置；和

检测装置，该检测装置包括拉曼检测探头，该拉曼检测探头被构造成通过所述检测口至少部分地插入所述空间中，以在该空间内对待检样品进行检测以获得待检样品的拉曼光谱。