CN108181336A - 一种手持式x荧光光谱仪全自动定标数据采集台及其实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台及其实施方法，包括：服务器、上位机、运动控制器、样品模块和至少一个仪器模块；样品模块包括第一步进电机、分度盘、样品平台，第一步进电机驱动分度盘转动，样品平台安装在分度盘的输出轴上；仪器模块包括平移机构、升降机构、光谱仪和仪器模块支架，平移机构设置在仪器模块支架上，平移机构通过第二步进电机驱动，升降机构设置在平移机构上，升降机构通过第三步进电机驱动，光谱仪支架设置在升降机构上；服务器与上位机相连，三个电机驱动器均上位机相连，光谱仪将测试的数据传输给服务器。该全自动定标台极大地提高工作效率，减少人工成本，保证数据准确。
Description
技术领域
本发明涉及手持式X荧光光谱仪的标准化批量生产领域，尤其涉及一种手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台及其实施方法。
背景技术
定标是手持式X射线光谱仪出厂前的常规工作，工作内容为对大量样品的多次检测以及随后的数据整理工作。目前，该工作一般由人工手动完成，存在以下几方面缺点：1)工作效率低，每名工人每天仅能完成1台仪器的定标工作，难以满足大批量生产的要求；2)劳动强度大，手动定标过程中不仅需要工人长时间手持2Kg左右的仪器、不断地更换标样，还需要进行大量繁琐的数据导出和整理工作，对脑力和体力都是很大的考验；3)定标效果难以保证，每件样品在检测中与仪器检测窗的贴合程度不同、不同工人之间的操作习惯差异，都会影响个别数据的准确性，进而影响定标效果；4)生产成本高，与自动定标相比需支付大量的人工成本和时间成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提出一种手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台及其实施方法，该全自动定标台用于承担繁杂的仪器定标工作，极大地提高工作效率，减少人工成本，保证数据准确。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台，包括：服务器、上位机、运动控制器、供电模块、样品模块和至少一个仪器模块；所述样品模块包括第一步进电机、分度盘、样品平台和样品模块支架，所述分度盘设置在样品模块支架上，所述第一步进电机驱动分度盘转动，样品平台安装在分度盘的输出轴上；所述仪器模块包括第二步进电机、第三步进电机、平移机构、升降机构、光谱仪支架、光谱仪和仪器模块支架，所述平移机构设置在仪器模块支架上，平移机构通过第二步进电机驱动，升降机构设置在平移机构上，升降机构通过第三步进电机驱动，光谱仪支架设置在升降机构上，光谱仪安装在光谱仪支架上；所述运动控制器包括第一电机驱动器、第二电机驱动器和第三电机驱动器，第一电机驱动器与第一步进电机相连，第二步进电机与第二电机驱动器相连，第三步进电机和第三电机驱动器相连；所述服务器与上位机相连，第一电机驱动器、第二电机驱动器和第三电机驱动器均上位机相连，供电模块为样品模块和仪器模块提供工作电压，光谱仪将测试的数据传输给服务器。
进一步的，样品布置于样品平台上方或下方，相应地仪器模块布置在样品平台的上方或下方。
进一步的，所述平移机构实现一个方向的移动。
进一步的，所述升降机构采用套缸式或折叠式升降平台。
本发明还提供一种上述的手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台的实施方法，该方法包括如下步骤：
步骤(1)将需定标的光谱仪安装在光谱仪支架上，将样品放置于样品平台的上方或下方，相应地将仪器模块布置在样品平台的上方或下方，在服务器上初始设定样品的标准数据长度；
步骤(2)上位机通过第二电机驱动器和第三电机驱动器控制第二步进电机和第三步进电机转动，第二步进电机驱动平移机构，第三步进电机驱动升降机构，通过平移机构和升降机构使光谱仪的检测窗口对准样品；
步骤(3)光谱仪开始对样品进行检测，并将检测到的数据传递给服务器；
步骤(4)服务器接收数据，并对该数据进行数据文件长度是否为正常值的分析，即将接收到的数据的数据长度与初始设定的标准数据长度进行比较，如两者相同则表示正常值，如两者不同则表示不正常，将分析结果传输给上位机，上位机此时做一个判断：如果结果为正常值则执行步骤(5)；如果结果为不正常值，返回步骤(3)；
步骤(5)上位机根据接收到的结果通过第一电机驱动器控制第一步进电机转动，使分度盘上的样品平台旋转一定角度，从而使得光谱仪的检测窗口对准下一个样品；
步骤(6)重复步骤(3)-步骤(5)直到遍历所有样品。
本发明的有益效果是：本发明集成机械、电子电路、网络通信等多领域计数，将繁复的人工操作，转化为系统化、智能化的机器操作，极大地提高工作效率，减少人工成本，保证数据准确，能够极大地提高仪器生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为本发明的样品模块示意图；
图4为本发明的仪器模块示意图；
图中：服务器1、上位机2、运动控制器3、供电模块4、样品模块5、第一步进电机501、分度盘502、样品平台503、样品模块支架504、仪器模块6、第二步进电机601、第三步进电机602、平移机构603、升降机构604、光谱仪支架605、光谱仪606、仪器模块支架607。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步的说明。
如图1-4所示，本发明提供的一种手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台，包括：服务器1、上位机2、运动控制器3、供电模块4、样品模块5和至少一个仪器模块6；
所述样品模块包括第一步进电机501、分度盘502、样品平台503和样品模块支架504，所述分度盘502设置在样品模块支架504上，所述第一步进电机501驱动分度盘502转动，样品平台503安装在分度盘502的输出轴上；
所述仪器模块包括第二步进电机601、第三步进电机602、平移机构603、升降机构604、光谱仪支架605、光谱仪606和仪器模块支架607，所述平移机构603设置在仪器模块支架607上，平移机构603通过第二步进电机601驱动，升降机构604设置在平移机构603上，升降机构604通过第三步进电机602驱动，光谱仪支架605设置在升降机构604上，光谱仪606安装在光谱仪支架605上；
所述运动控制器包括第一电机驱动器、第二电机驱动器和第三电机驱动器，第一电机驱动器与第一步进电机501相连，第二步进电机601与第二电机驱动器相连，第三步进电机602和第三电机驱动器相连；这三个电机驱动器均可以采用常州双杰电子有限公司SJ-3M16R8AC型号的产品，但不限于此。
所述服务器1与上位机2相连，第一电机驱动器、第二电机驱动器和第三电机驱动器均上位机2相连，供电模块4为样品模块5和仪器模块6提供工作电压，光谱仪606将测试的数据传输给服务器1。
样品布置于样品平台上方或下方，相应地仪器模块6布置在样品平台的上方或下方，每个样品模块可支持多个仪器模块(多台仪器)同时定标。
所述平移机构603包括螺杆、导轨、底面、台面、联轴器等部件，导轨固定在底面上，台面滑动设置在导轨上，螺杆通过轴承座安装在底面上，台面与螺杆啮合传动，第二步进电机601通过联轴器与螺杆相连，通过第二步进电机601的转动实现台面沿一个方向移动。
所述升降机构可以选用套缸式或折叠式升降平台。
本发明的手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台的工作过程如下：
步骤(1)将需定标的光谱仪606安装在光谱仪支架605上，将若干样品放置于样品平台的上方或下方，相应地将仪器模块布置在样品平台的上方或下方，在服务器上初始设定样品的标准数据长度；
步骤(2)上位机通过第二电机驱动器和第三电机驱动器控制第二步进电机601和第三步进电机602转动，第二步进电机601驱动平移机构603，第三步进电机602驱动升降机构604，通过平移机构603和升降机构604使光谱仪606的检测窗口对准样品；
步骤(3)光谱仪606开始对样品进行检测，并将检测到的数据传递给服务器1；
步骤(4)服务器1接收数据，并对该数据进行数据文件长度是否为正常值的分析，即将接收到的数据的数据长度与初始设定的标准数据长度进行比较，如两者相同则表示正常值，如两者不同则表示不正常，将分析结果传输给上位机，上位机此时做一个判断：如果结果为正常值则执行步骤(5)；如果结果为不正常值，返回步骤(3)；
步骤(5)上位机根据接收到的结果通过第一电机驱动器控制第一步进电机601转动，使分度盘502上的样品平台503旋转一定角度，从而使得光谱仪606的检测窗口对准下一个样品；
步骤(6)重复步骤(3)-步骤(5)直到历遍所有样品。
Claims (5)
1.一种手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台，其特征在于，包括：服务器、上位机、运动控制器、供电模块、样品模块和至少一个仪器模块等；
所述样品模块包括第一步进电机、分度盘、样品平台和样品模块支架，所述分度盘设置在样品模块支架上，所述第一步进电机驱动分度盘转动，样品平台安装在分度盘的输出轴上；
所述仪器模块包括第二步进电机、第三步进电机、平移机构、升降机构、光谱仪支架、光谱仪和仪器模块支架，所述平移机构设置在仪器模块支架上，平移机构通过第二步进电机驱动，升降机构设置在平移机构上，升降机构通过第三步进电机驱动，光谱仪支架设置在升降机构上，光谱仪安装在光谱仪支架上；
所述运动控制器包括第一电机驱动器、第二电机驱动器和第三电机驱动器，第一电机驱动器与第一步进电机相连，第二步进电机与第二电机驱动器相连，第三步进电机和第三电机驱动器相连；
所述服务器与上位机相连，第一电机驱动器、第二电机驱动器和第三电机驱动器均上位机相连，供电模块为样品模块和仪器模块提供工作电压，光谱仪将测试的数据传输给服务器。
2.根据权利要求1所述的手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台，其特征在于，样品布置于样品平台上方或下方，相应地仪器模块布置在样品平台的上方或下方。
3.根据权利要求1所述的手持式X荧光光谱仪全自动定标台，其特征在于，所述平移机构实现一个方向的移动。
4.根据权利要求1所述的手持式X荧光光谱仪全自动定标台，其特征在于，所述升降机构采用套缸式或折叠式升降平台。
5.一种权利要求1所述的手持式X荧光光谱仪全自动定标数据采集台的实施方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤(1)将需定标的光谱仪安装在光谱仪支架上，将样品放置于样品平台的上方或下方，相应地将仪器模块布置在样品平台的上方或下方，在服务器上初始设定样品的标准数据长度；
步骤(2)上位机通过第二电机驱动器和第三电机驱动器控制第二步进电机和第三步进电机转动，第二步进电机驱动平移机构，第三步进电机驱动升降机构，通过平移机构和升降机构使光谱仪的检测窗口对准样品；
步骤(3)光谱仪开始对样品进行检测，并将检测到的数据传递给服务器；
步骤(4)服务器接收数据，并对该数据进行数据文件长度是否为正常值的分析，即将接收到的数据的数据长度与初始设定的标准数据长度进行比较，如两者相同则表示正常值，如两者不同则表示不正常，将分析结果传输给上位机，上位机此时做一个判断：如果结果为正常值则执行步骤(5)；如果结果为不正常值，返回步骤(3)；
步骤(5)上位机根据接收到的结果通过第一电机驱动器控制第一步进电机转动，使分度盘上的样品平台旋转一定角度，从而使得光谱仪的检测窗口对准下一个样品；
步骤(6)重复步骤(3)-步骤(5)直到遍历所有样品。
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