CN106442334B - 一种激光测量物质种类的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种激光测量物质种类的装置，包括：激光源、凸透镜、超声光栅和接收屏，所述凸透镜接收激光源产生的激光束，并将其折射形成平行的激光光线投射至待测物表面上，待测物表面反射的激光光线通过该超声光栅衍射后投射到接收屏上，所述接收屏接收经超声光栅衍射后的条纹光线并向外输出电信号。通过本装置能够方便快捷的判断物质的种类。

Description

一种激光测量物质种类的装置
技术领域
本发明涉及一种物理实验测量领域，具体为一种激光测量物质种类的装置。
背景技术
在食品检验、毒品检测、司法鉴定、环境监测等各种领域中，常常需要对物质的种类进行判断，目前传统的方式主要是利用化学方法来判定，首先需要具有专业资格的检测人员在现场取样，在将样品送至实验室，再在实验室内通过昂贵的检测仪器和繁杂的检测步骤才能得到检测结果。这种方式效率不高、浪费时间，对试验操作者的水平要求很高，检测结构容易受样本、试剂等影响，测试的精准性不高。
CN103245654A公开了一种检测物品的装置，是一种利用拉曼散射原理的光谱检测仪，能够对物质进行快速的检测，但是其结构很复杂。因此，需要一种能够快速准确测量物质种类、且结构简单的装置。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种激光测量物质种类的装置，能够方便快捷的判断物质的种类。
本发明所述的激光测量物质种类的装置，包括：激光源，用于产生激光束；凸透镜，该凸透镜接收激光源产生的激光束，并将其折射形成平行的激光光线投射至待测物表面上；超声光栅，经待测物表面反射的激光光线通过该超声光栅衍射后投射到接收屏上，接收屏，用于接收经超声光栅衍射后的条纹光线并向外输出电信号。
优选的，还包括放置框，待测物固定安装在该放置框内。
优选的，所述接收屏上设置有多个光电管，所述光电管将接收到的光信号转换为电信号。
优选的，在所述接收屏上呈矩阵形式布置多个光电管。
优选的，包括液池和设置在液池内的超声波发生器，通过该超声波发生器产生的超声波在所述液池内形成超声光栅。
优选的，所述放置框内设有用于放置片状的待测物的固定槽。
优选的，所述放置框表面覆有吸光涂层。
优选的，所述吸光涂层为磷化于放置框表面的磷酸锌涂层。
优选的，所述放置框中部具有矩形的通孔，所述固定槽设置在通孔的下侧，在所述放置框的上方设有与通孔连通的插入口。
由上述技术方案可知，本装置通过平行光源照射待测材料，材料反射光通过超声光栅将发射光排序后照射到接收屏的光电管，光电管接收到光后转换为电信号，从而便捷的判断物质的种类，本装置能够大大提高物质鉴别效率，装置的成本低、结构简单，操作容易，测量精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本装置的结构示意图；
图2是所述接收屏的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示的激光测量物质种类的装置，包括：激光源1、凸透镜2、放置框3、液池、超声波发生器和接收屏4。
所述激光源1选用LED激光源，其产生的激光束照射到凸透镜2上，所述凸透镜2将激光束折射形成平行的激光光线投射到安装于放置框内的待测物6表面上。
本实施例所述装置优选用于片状待测物的测量，待测物的前反射面应尽量平整光滑。
所述放置框的中部具有矩形的通孔，在通孔的下侧设有固定槽，在放置框的上方设有插入口，所述待测物由插入口放入放置框中，其下部插装在固定槽内，从而保证待测物在测量时不会出现晃动，确保精准的测量结果。
为了避免对测量结果的干扰，应最大程度的降低放置框表面的光线进入超声光栅中，因此在放置框表面高温磷化有磷酸锌涂层，经试验证明高温磷化的磷酸锌涂层对激光的吸收率达95％以上，并应保证凸透镜投射的激光光线全部投照在放置框通孔中的待测物表面上。
激光光线以一定角度照射到待测物表面上，反射的光线进入超声光栅5(也称水光栅或超声波光栅)内。所述超声光栅5是利用超声波发生器在液池内所形成的，其原理是超声波作为一种纵波在液体内传播，其被平面反射，会反向传播，在一定条件下前进波和反射波叠加形成纵向振动驻波，使液体的密度折射率等性质产生周期性变化，而形成超声光栅。
所述液池为由透明材质做制成的容器，其内注有纯净水。所述超声波发生发生器由高频信号发生器、压电陶瓷片、频率调节器等组成。
待测物反射光线经过超声光栅衍射后，所形成系列锐利的条纹光线垂直投射到接收屏上。其中，待测物的反射光线是垂直于超声波传播方向照射超声光栅的。
参见图2，所述接收屏上呈矩阵形式布置有若干个光电管，衍射形成的条纹光线照射到接收屏的光电管上，光电管根据不同的条纹光线产生不同的电信号，接收屏将电信号通过输出端向外输出到计算机，进而判断待测物的种类。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种激光测量物质种类的装置，其特征在于，包括：
激光源，用于产生激光束；
凸透镜，该凸透镜接收激光源产生的激光束，并将其折射形成平行的激光光线投射至待测物表面上；
超声光栅，经待测物表面反射的激光光线通过该超声光栅衍射后投射到接收屏上，
接收屏，用于接收经超声光栅衍射后的条纹光线并向外输出电信号。
2.根据权利要求1所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：还包括放置框，待测物固定安装在该放置框内。
3.根据权利要求1所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：所述接收屏上设置有多个光电管，所述光电管将接收到的光信号转换为电信号。
4.根据权利要求3所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：在所述接收屏上呈矩阵形式布置多个光电管。
5.根据权利要求1所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：包括液池和设置在液池内的超声波发生器，通过该超声波发生器产生的超声波在所述液池内形成超声光栅。
6.根据权利要求2所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：所述放置框内设有用于放置片状的待测物的固定槽。
7.根据权利要求6所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：所述放置框表面覆有吸光涂层。
8.根据权利要求7所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：所述吸光涂层为磷化于放置框表面的磷酸锌涂层。
9.根据权利要求6所述的激光测量物质种类的装置，其特征在于：所述放置框中部具有矩形的通孔，所述固定槽设置在通孔的下侧，在所述放置框的上方设有与通孔连通的插入口。
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