CN108613964A - 一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪 - Google Patents

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杨帆
范翠平
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张学俊
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Abstract

本发明公开一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，包括外壳、拉曼光探头、拉曼光谱处理器和显示屏，外壳由中空壳体和底封板组成，拉曼光谱处理器安装在底封板上，中空壳体内设有放置平板，放置平板上具有出光板，拉曼光探头的探测端朝上设置与出光孔相对位配合,拉曼光探头的输出端与拉曼光谱处理器的输入端数据传送连接，拉曼光探头以上下升降移动的方式安装在底封板上,拉曼光谱处理器的输出端与显示屏数据传送连接，显示屏安装在外壳上，中空壳体的外侧壁上设有检测物放入口和封闭此检测物放入口的开关门。与现有技术相比，鉴定操作简易,无需依赖专业水平,由显示屏直接输出鉴定比对光谱图,鉴定结果直观,易于理解,方便购买者对宝石的鉴定。

Description

一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪
技术领域
本发明涉及检测领域，特别涉及一种对宝石进行真假鉴定的拉曼光谱仪。
背景技术
随着人民生活水平的提高，人们对宝石的需求日益增多，促进了宝石市场的繁荣发展，然而，随着宝石市场的扩大，各式各样的人工宝石干扰了市场的正常发展，各种以假乱真、以次充好的现象层出不穷；由此,对于宝石的鉴定，显得越来越重要。传统的宝石的鉴定方法包括放大镜观测、硬度测定、折光率测定以及显微镜观测等，上述鉴定方式大多数是依靠于鉴定人员的知识积累与经验,非专业人士(如普通购买者)很难鉴定出宝石的真伪,还是得依靠专业人员来鉴定,这无疑给购买者的购买带来难题。
有鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易于鉴定,无需依赖专业水平,方便购买者鉴定的宝石鉴定便携式拉曼光谱仪。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，包括外壳、拉曼光探头、拉曼光谱处理器和显示屏，上述外壳由其底面呈开口状的中空壳体和封闭此中空壳体底面开口的底封板组成，上述底封板锁固在上述中空壳体上，上述拉曼光谱处理器处于中空壳体内并安装在底封板上，上述中空壳体内设有放置平板，上述放置平板上具有供待检测物放置于且其上具有出光孔的出光板，上述放置平板的下底面凸设有闭环形聚光环，上述出光板落入此闭环形聚光环范围内，上述拉曼光探头的探测端伸入上述闭环形聚光环内，并朝上设置与出光孔相对位配合,上述拉曼光探头的输出端与上述拉曼光谱处理器的输入端数据传送连接，且上述拉曼光探头以上下升降移动的方式安装在上述底封板上,上述拉曼光谱处理器的输出端与上述显示屏数据传送连接，上述中空壳体的顶面前侧具有向下倾斜的倾斜面，上述显示屏安装在该倾斜面上，上述中空壳体的外侧壁上对应于放置平板处设有检测物放入口和封闭此检测物放入口的开关门。
上述中空壳体呈方形结构，上述中空壳体的顶面后侧上铰装有能上下翻动的提手。
上述中空壳体的后侧壁上开设有方形通孔，上述放置平板落入上述方形通孔的范围内，上述中空壳体的内侧壁对应于方形通孔处设有与中空壳体相贴配合并密封方形通孔的密封板，上述密封板的正面固设有沿前后方向延伸的并伸出中空壳体的左侧壁或右侧壁外的横拉杆，上述横拉杆位于中空壳体外的端部上凸设有抓拿头，上述中空壳体的后侧壁内锁固有供密封板下端沿卡入于内并能左右滑动的滑轨，上述滑轨沿中空壳体的左右方向延伸设置。
上述滑轨为铝合金滑轨型材，上述铝合金滑轨型材通过锁丝锁固在中空壳体上。
上述放置平板沿中空壳体的左右方向横卧设置，上述放置平板的两端端部分别对应锁固在中空壳体的左内侧壁和右内侧壁上，且上述放置平板的前、后两侧壁分别对应与中空壳体的前、后两侧壁之间具有间距，上述放置平板上开设有贯穿放置平板前后两侧的通槽，且放置平板位于通槽相对的两槽侧壁上凹设有插入槽，上述出光板处于此通槽内,且上述出光板的左、右两侧边对应插入两插入槽内。
上述出光孔设置有若干个,各出光孔沿出光板的前后方向间隔并排成一排设置，且各出光孔的孔径不同。
上述底封板通过螺丝锁固在上述中空壳体上，且上述中空壳体中空腔室的四角处一体成型有沿上下方向延伸的条形圆柱块，上述条形圆柱块的上下两端呈开口状，上述条形圆柱块的内腔壁设有与此螺丝相螺合的内螺纹。
上述底封板上安装有沿中空壳体的左右方向横卧设置的直流电机，上述直流电机的输出轴朝左或右设置，上述直流电机的输出轴外套固有第一锥齿轮，上述底封板的顶面转动安装有竖立设置的丝杆，上述丝杆的下端外套设有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合，上述丝杆的上端外套装有安装平板，上述安装平板与丝杆螺装配合，上述拉曼光探头竖立安装在上述安装平板上。
采用上述技术方案后，本发明的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其工作原理是:将待检测的宝石放置在出光板上,之后启动拉曼光谱处理器和拉曼光探头,拉曼光探头发出的激光经出光板上的出光孔射在待检测宝石上,并从该出光孔收集来自待检测宝石的拉曼光,收集到的拉曼光发送给拉曼光谱处理器,处理出此检测宝石的拉曼光谱曲线,并将此拉曼光谱曲线与拉曼光谱处理器中预存的宝石的标准拉曼光谱图库进行对比,并将两拉曼光谱曲线的对比图在显示屏上显示出来,此时非专业人员即可清楚地得知待检测宝石的真伪。本发明的宝石鉴定便携式拉曼光谱仪,检测时直接将宝石放置在出光板上即可,鉴定操作简易,并无需依赖专业水平,由显示屏直接输出鉴定比对光谱图,鉴定结果直观,易于理解,方便购买者对宝石的鉴定,同时,利用拉曼光探头的升降使激光对待检测物的距离得以调节,能适用于不同形状或尺寸的宝石鉴定。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的底封板结构示意图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
本发明的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，如图1、2所示，包括外壳1、拉曼光探头2、拉曼光谱处理器3、显示屏4和给拉曼光探头、拉曼光谱处理器3及显示屏4供电的供电电源，拉曼光探头2的输出端与拉曼光谱处理器3的输入端数据传送连接，拉曼光谱处理器3的输出端与显示屏4数据传送连接，该电路的连接方式与现有拉曼光谱检测接线原理相同，在此不再累述，且拉曼光探头2、拉曼光谱处理器3及显示屏4均是采用现有产品，在此就不再将型号和工作原理写出，此供电电源也是采用的是公知技术，其可为市电电源或充电式蓄电池，优选充电式蓄电池，此充电式蓄电池具有控制整个电路启闭的电源开关，此启闭开关设置在外壳1的底面上，相当于现有玩具的充电电池与电源开关的工作原理，在此不再累述。
所述的外壳1由其底面呈开口状的中空壳体11和封闭此中空壳体11底面开口的底封板12组成，中空壳体11呈方形结构，底封板12嵌装于中空壳体11的下端端口内，并锁固在中空壳体11上，具体的是，底封板12通过螺丝锁固在中空壳体1上，即中空壳体中空腔室的四角处一体成型有沿上下方向延伸的条形圆柱块，条形圆柱块的上下两端呈开口状，条形圆柱块的内腔壁设有与此螺丝相螺合的内螺纹，这样，底封板放入中空壳体11的下端端口内后，再通过螺丝即可与中空壳体11锁固在一起，该中空壳体11的顶面前侧具有向下倾斜的倾斜面，显示屏3安装在该倾斜面上。
所述的拉曼光谱处理器3和供电电源处于中空壳体11内并锁固安装在底封板12底面左侧上，中空壳体11内设有处于拉曼光探头2上方的放置平板4，放置平板4沿中空壳体12的左右两侧方向延伸设置，且放置平板4的前、后两侧与中空壳体11的前、后两侧壁具有间距，放置平板4的左、右两侧下方分别设有具有平直部和竖直部的L型锁片41，L型锁片41的平直部与放置平板4的底面相贴配合并锁固在一起，L型锁片的竖直部与中空壳体12的内侧壁相贴配合并锁固在一起，所述放置平板4上具有供待检测物放置于且其上具有出光孔51的出光板5，优佳的是，放置平板4上开设有贯穿放置平板4前后两侧的通槽，且放置平板4位于通槽相对的两槽侧壁上凹设有插入槽，出光板5处于此通槽内，且出光板5的左、右两侧边对应插入通槽左、右两侧的插入槽内，使出光板5能在放置平板4上拆卸安装，也还能呈前后平移设置。
所述的放置平板4的下底面凸设有闭环形聚光环42，出光板5落入此闭环形聚光环42范围内，拉曼光探头2竖立设置，且拉曼光探头2的探测端伸入此闭环形聚光环42内，并朝上设置与出光孔51相对位配合,拉曼光探头2以上下升降移动的方式安装在底封板12上,优佳的是，该底封板12上安装有沿中空壳体11的左右方向横卧设置的直流电机6，直流电机6处于底封板12的左侧处，供电电源给直流电机6提供电源，直流电机6的输出轴朝右设置，直流电机6的输出轴外套固有竖立设置的第一锥齿轮61，底封板12的顶面通过轴承转动安装有竖立设置的丝杆62，丝杆62的下端外套设有平放设置的第二锥齿轮63，第一锥齿轮61和第二锥齿轮63相啮合，丝杆62的上端外套装有安装平板7，安装平板7与丝杆62螺装配合，即安装平板7的左侧开设有供丝杆62穿过的穿过孔，此穿过孔的孔壁设有与丝杆62相螺合的内螺纹，拉曼光探头2竖立锁固安装在安装平板7上，并处于丝杆62的右侧。应用时，供电电源给直流电机供电，直流电机6的启动带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮的转动带动第二锥齿轮63的转动，第二锥齿轮63的转动使丝杆62原地转动，丝杆62的原地转动使安装平板7沿丝杆62作上下升降平移，从而实现拉曼光探头2的上下平移。
所述的中空壳体11的后侧壁上对应于放置平板7处设有供检测物放入中空壳体11内的检测物放入口111和封闭此检测物放入口111的开关门8，优佳的是，中空壳体11的后侧壁上开设有方形通孔，此方形通孔为所述的检测物放入口111，放置平板7落入此方形通孔的范围内，中空壳体11的后侧壁内侧对应于方形通孔处设有与中空壳体11相贴配合并密封方形通孔的密封板，此密封板为所述的开关门8，密封板的正面固设有沿前后方向延伸的并伸出中空壳体的左侧壁外的横拉杆(图中未画出)，横拉杆的左端端部紧配合伸出中空壳体11的左侧壁外，且横拉杆的左端端部凸设有其外径大于横拉杆外径的圆形的抓拿头，中空壳体11的后侧壁内锁固有供密封板下端沿卡入于内并能左右滑动的滑轨(图中未画出)，此滑轨为铝合金滑轨型材，铝合金滑轨型材通过锁丝锁固在中空壳体上，滑轨沿中空壳体的左右方向延伸设置；这样，使用时抓住抓拿头82，并拉着横拉杆向左平移即可使密封板向左平移，密封板的左移使检测物放入口111被打开。本发明中，若拉曼光探头处于左侧，拉曼光谱处理器3处于右侧，直流接电机的输出轴朝左设置，横拉杆的右端端部伸出中空壳体的右侧壁外，这样，使密封板的打开范围不受限。
本发明的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其工作原理是:将待检测的宝石放置在出光板5上,并与出光孔51相对位置,之后开启电源开关，拉曼光谱处理器3和拉曼光探头2启动，拉曼光探头2发出的激光经出光板5上的出光孔51射在待检测宝石上,并从该出光孔51收集来自待检测宝石的拉曼光,收集到的拉曼光发送给拉曼光谱处理器3,处理出此检测宝石的拉曼光谱曲线,并将此拉曼光谱曲线与拉曼光谱处理器中预存的宝石的标准拉曼光谱图库进行对比,并将两拉曼光谱曲线的对比图在显示屏上显示出来,此时非专业人员即可清楚地得知待检测宝石的真伪。
本发明的宝石鉴定便携式拉曼光谱仪,具有如下有益效果：
一、检测时直接将宝石放置在出光板上,鉴定结构由显示屏直接输出鉴定比对光谱图,非专业人士直接通过比对光谱图即可，鉴定操作简易,并无需依赖专业水平,鉴定结果直观,易于理解,方便购买者对宝石的鉴定；
二、利用推拉式的密封板使待检测宝石的取放较为方便，且密封板开启时不会占用空间，使用方便；
三、整个电路部件均设置在底封板上，底封板与中空壳体锁固配合，使各电路部件的安装及维护方便；
四、拉曼光探头2的升降运动使激光对待检测物的距离得以调节,能适用于不同形状或尺寸的宝石鉴定，适用范围广，同时配合闭环形聚光环42使拉曼光探头2的激光较为集中；
五、出光板5的拆卸安装更换不同孔径出光孔的出光板，使整个鉴定仪的应用范围更广，使用灵活；
六、整个布局紧凑，体积小，易于携带，同时显示屏在倾斜面上安装易于鉴定者查看。
本发明中，所述中空壳体11的顶面后侧上铰装有能上下翻动的提手13，利用此提手13方便携带。
本发明中，所述的出光孔51设置有若干个,各出光孔51沿前后方向间隔并排设置，且各出光孔51的孔径不同，这样，根据不同的宝石可采用不同的出光孔51，无需更换出光板，使用更方便，应用更灵活。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于:包括外壳、拉曼光探头、拉曼光谱处理器和显示屏，上述外壳由其底面呈开口状的中空壳体和封闭此中空壳体底面开口的底封板组成，上述底封板锁固在上述中空壳体上，上述拉曼光谱处理器处于中空壳体内并安装在底封板上，上述中空壳体内设有放置平板，上述放置平板上具有供待检测物放置于且其上具有出光孔的出光板，上述放置平板的下底面凸设有闭环形聚光环，上述出光板落入此闭环形聚光环范围内，上述拉曼光探头的探测端伸入上述闭环形聚光环内，并朝上设置与出光孔相对位配合,上述拉曼光探头的输出端与上述拉曼光谱处理器的输入端数据传送连接，且上述拉曼光探头以上下升降移动的方式安装在上述底封板上,上述拉曼光谱处理器的输出端与上述显示屏数据传送连接，上述中空壳体的顶面前侧具有向下倾斜的倾斜面，上述显示屏安装在该倾斜面上，上述中空壳体的外侧壁上对应于放置平板处设有检测物放入口和封闭此检测物放入口的开关门。
2.根据权利要求1所述的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于：上述中空壳体呈方形结构，上述中空壳体的顶面后侧上铰装有能上下翻动的提手。
3.根据权利要求1所述的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于：上述中空壳体的后侧壁上开设有方形通孔，上述放置平板落入上述方形通孔的范围内，上述中空壳体的内侧壁对应于方形通孔处设有与中空壳体相贴配合并密封方形通孔的密封板，上述密封板的正面固设有沿前后方向延伸的并伸出中空壳体的左侧壁或右侧壁外的横拉杆，上述横拉杆位于中空壳体外的端部上凸设有抓拿头，上述中空壳体的后侧壁内锁固有供密封板下端沿卡入于内并能左右滑动的滑轨，上述滑轨沿中空壳体的左右方向延伸设置。
4.根据权利要求3所述的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于：上述滑轨为铝合金滑轨型材，上述铝合金滑轨型材通过锁丝锁固在中空壳体上。
5.根据权利要求3所述的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于：上述放置平板沿中空壳体的左右方向横卧设置，上述放置平板的两端端部分别对应锁固在中空壳体的左内侧壁和右内侧壁上，且上述放置平板的前、后两侧壁分别对应与中空壳体的前、后两侧壁之间具有间距，上述放置平板上开设有贯穿放置平板前后两侧的通槽，且放置平板位于通槽相对的两槽侧壁上凹设有插入槽，上述出光板处于此通槽内,且上述出光板的左、右两侧边对应插入两插入槽内。
6.根据权利要求5所述的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于：上述出光孔设置有若干个,各出光孔沿出光板的前后方向间隔并排成一排设置，且各出光孔的孔径不同。
7.根据权利要求1所述的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于：上述底封板通过螺丝锁固在上述中空壳体上，且上述中空壳体中空腔室的四角处一体成型有沿上下方向延伸的条形圆柱块，上述条形圆柱块的上下两端呈开口状，上述条形圆柱块的内腔壁设有与此螺丝相螺合的内螺纹。
8.根据权利要求1所述的一种宝石鉴定便携式拉曼光谱仪，其特征在于：上述底封板上安装有沿中空壳体的左右方向横卧设置的直流电机，上述直流电机的输出轴朝左或右设置，上述直流电机的输出轴外套固有第一锥齿轮，上述底封板的顶面转动安装有竖立设置的丝杆，上述丝杆的下端外套设有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮相啮合，上述丝杆的上端外套装有安装平板，上述安装平板与丝杆螺装配合，上述拉曼光探头竖立安装在上述安装平板上。
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