CN109540940B - 一种短波长x射线衍射仪器设备及其准直器快速更换装置 - Google Patents

一种短波长x射线衍射仪器设备及其准直器快速更换装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种准直器快速更换装置,包括用于位置可调的设于短波长X射线衍射仪器设备的调节基座和若干个用于与调节基座可拆卸连接的准直器,调节基座设有用于定位准直器的定位部,准直器设有用于与定位部配合定位的待定位部和用于使X射线穿过的通孔,各准直器的待定位部和通孔之间具有相同的相对位置。相比于现有技术采用具有调节结构的准直器整体,每次更换时均需再次重新调整更换后的准直器整体的光路,该准直器快速更换装置能够节省大量的准直器更换时所耗费的时间,可实现准直器的快速准确更换,给准直器的更换带来诸多便利。本发明还公开了一种包括上述准直器快速更换装置的短波长X射线衍射仪器设备。

Description

一种短波长X射线衍射仪器设备及其准直器快速更换装置
技术领域
本发明涉及测量仪器技术领域,更具体地说,涉及一种准直器快速更换装置。此外,本发明还涉及一种包括上述准直器快速更换装置的短波长X射线衍射仪器设备。
背景技术
所公知的是,利用短波长X射线衍射仪器设备能够无损检测晶体材料(如钢、铝合金、钛合金等)的内部残余应力、织构以及物相等。
短波长X射线衍射仪器设备通常包括入射准直器和接收准直器,分别用于构成重金属靶X射线管发出的强穿透性特征X射线(如WKα、AuKα、AgKα、UKα、WKβ等)的几何光路和被测工件的衍射线的几何光路,以无损测量位于衍射仪圆圆心处的工件的衍射强度和衍射谱。一般来说,入射准直器和接收准直器的发散度往往小于0.2°,两者位置的微小误差将导致精密的几何光路发生改变,不能满足正常的检测分析。因此,为适应不同样品以及不同测试的需求,短波长X射线衍射仪器设备需要更换不同发散度的入射准直器和接收准直器。
然而,现有技术中的准直器,由于准直器本身设置有调整结构,因此,更换不同发散度的准直器时,需要将准直器整体更换,而每次更换好所需准直器后,都需要对更换后的准直器的光路进行重新调整,调整准直器光路需要耗费大量的调试时间,通常需要一两个月,对于技术熟练的操作工也需要二至三周,对短波长X射线衍射仪器设备的测量造成诸多不变,严重影响了短波长X射线衍射仪器设备的测量周期。
综上所述,如何提供一种能够降低准直器更换时间的准直器快速更换装置,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种准直器快速更换装置,可降低准直器的更换时间。
本发明的另一目的是提供一种包括上述准直器快速更换装置的短波长X射线衍射仪器设备,其准直器便于更换。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种准直器快速更换装置,包括用于位置可调的设于短波长X射线衍射仪器设备的调节基座和若干个用于与所述调节基座可拆卸连接的准直器,所述调节基座设有用于定位所述准直器的定位部,所述准直器设有用于与所述定位部配合定位的待定位部和用于使X射线穿过的通孔,各所述准直器的所述待定位部和所述通孔之间具有相同的相对位置。
优选地,所述定位部为V形槽,所述待定位部为V形凸棱。
优选地,所述通孔的中心线位于所述V形凸棱的顶角的角平分面内。
优选地,所述通孔的横截面包括圆形横截面或矩形横截面。
优选地,还包括用于位置可调的设于所述短波长X射线衍射仪器设备的支架上的安装基座,所述调节基座位置可调的设于所述安装基座。
优选地,所述安装基座包括:
用于支撑所述调节基座的水平底板;
相对的设于所述水平底板上且间距大于所述调节基座的宽度的两个限位板,所述调节基座设于两个所述限位板之间,且通过穿设于两个所述限位板上的至少一对调节螺栓定位。
优选地,所述水平底板设有垂直于所述限位板的长度方向的长条孔或若干个沿垂直于所述限位板的长度方向分布的安装孔,用于固定所述安装基座的第一固定螺栓安装时与所述长条孔的不同位置配合或择一的穿设于所述安装孔。
优选地,还包括用于固定设于所述调节基座上的所述准直器的固定盖板,所述固定盖板与所述限位板可拆卸连接。
优选地,所述固定盖板为U形板,所述U形板的两个侧壁分别通过第二固定螺栓与两个所述限位板对应相连,所述U形板的顶部设有至少一个第三螺纹孔,用于与所述准直器的顶面相抵以将所述准直器固定的第三固定螺栓穿设于所述第三螺纹孔。
一种短波长X射线衍射仪器设备,包括准直器更换组件,所述准直器更换组件为上述任意一种准直器快速更换装置。
本发明提供的准直器快速更换装置,通过调整调节基座的位置来确保准直器的位置,准直器与调节基座可拆卸连接,以便于具有不同发散度的准直器的更换。由于各准直器的待定位部和通孔之间具有相同的相对位置,因此,当调节基座的位置确定后,更换不同的准直器时,只需要使准直器的待定位部与调节基座的定位部配合定位,即可保证更换前后的准直器的通孔处于同一位置,因此,一旦首次使用时调整好调节基座的位置后,以后每次更换准直器时,则无需再次调整调节基座的位置,即可保证更换后的准直器的通孔具有精确的最佳光路,从而使短波长X射线衍射仪器设备的探测器能够接收到来自于相应位置的衍射强度最大。
相比于现有技术采用具有调节结构的准直器整体,每次更换时均需再次重新调整更换后的准直器整体的光路,该准直器快速更换装置能够节省大量的准直器更换时所耗费的时间,可实现准直器的快速、准确更换,给准直器的更换带来诸多便利。
本发明提供的短波长X射线衍射仪器设备,包括上述准直器快速更换装置,因此,其准直器方便更换,降低了短波长X射线衍射仪器设备的整体测量周期,给短波长X射线衍射仪器设备的测量工作带来诸多便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的准直器快速更换装置具体实施例的爆炸图;
图2为图1所示准直器快速更换装置安装时的正视图;
图3为图1中准直器的结构示意图;
图4为准直器的另一种结构的示意图;
图5为准直器的又一种结构的示意图。
图1至图5中的附图标记如下:
1为调节基座、11为V形槽、2为准直器、21为通孔、22为V形凸棱、3为安装基座、31为水平底板、32为限位板、33为调节螺栓、34为第一固定螺栓、4为固定盖板、41为第二固定螺栓、42为第三固定螺栓。
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、完整地描述,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。
本发明的核心是提供一种准直器快速更换装置,可降低准直器的更换时间。本发明的另一核心是提供一种包括上述准直器快速更换装置的短波长X射线衍射仪器设备,其准直器便于更换。
请参考图1-图5,图1为本发明所提供的准直器快速更换装置具体实施例的爆炸图;图2为图1所示准直器快速更换装置安装时的正视图;图3为图1中准直器的结构示意图;图4为准直器的另一种结构的示意图;图5为准直器的又一种结构的示意图。
本发明提供一种准直器快速更换装置,包括用于设于短波长X射线衍射仪器设备的调节基座1和若干个具有不同发散度的准直器2,准直器2择一的与调节基座1可拆卸连接,以便于准直器2的更换,也即,当需要更换不同发散度的准直器2时,只需要将准直器2从调节基座1上拆卸下来,更换所需发散度的准直器2即可,无需更换调节基座1,也即,所有准直器2共用同一个调节基座1。调节基座1的位置可调,以通过调整调节基座1的位置来使安装在调节基座1上的准直器2具有正确的位置。
具体地,调节基座1设有用于定位准直器2的定位部,每个准直器2均设有用于与定位部配合定位的待定位部,安装时,直接将准直器2的待定位部与调节基座1的定位部配合,即可实现准直器2在调节基座1上的定位,也即,一旦调节基座1的位置确定后,安装在调节基座1上的准直器2的位置即被确定。准直器2在调节基座1上的定位精度由定位部和待定位部的配合精度来保证,配合精度依靠前期加工保证,也即,只需要保证定位部和待定位部的加工精度满足工艺要求即可。
每个准直器2均设有用于使短波长X射线衍射仪器设备的X射线管发出的X射线穿过的通孔21,通孔21的形状和尺寸不同,则准直器2的发散度不同。准直器2在调节基座1上定位后,则可确保通孔21的位置,通过调整调节基座1,可使通孔21处于精确位置,从而保证X射线的光路,以使短波长X射线衍射仪器设备的探测器能够接收到强度最大的X射线。
为了避免每次更换不同的准直器2后需再对更换后的准直器2重新进行光路调整,本发明中,各准直器2的待定位部和通孔21之间具有相同的相对位置,以便于准直器2的快速更换。也即,一旦调节基座1的位置确定后,每次更换准直器2时,使准直器2的待定位部与调节基座1的定位部配合定位后,即可保证更换前后的准直器2的通孔21位于同一位置,因此,只需要在首次使用时调整一次调节基座1的位置,以后更换各准直器2时,则无需再次调整调节基座1的位置即可保证更换后的准直器2的光路。
综上所述,本发明提供的准直器快速更换装置,通过调整调节基座1的位置来确保准直器2的位置,准直器2与调节基座1可拆卸连接,以便于具有不同发散度的准直器2的更换。由于各准直器2的待定位部和通孔21之间具有相同的相对位置,因此,当调节基座1的位置确定后,更换不同的准直器2时,只需要使准直器2的待定位部与调节基座1的定位部配合定位,即可保证更换前后的准直器2的通孔21处于同一位置,因此,一旦首次使用时调整好调节基座1的位置后,以后每次更换准直器2时,则无需再次调整调节基座1的位置,即可保证更换后的准直器2的通孔21具有最佳的光路,从而使短波长X射线衍射仪器设备的探测器能够接收到强度最大的X射线。
相比于现有技术采用具有调节结构的准直器2整体,每次更换时均需再次重新调整更换后的准直器2整体的光路,该准直器快速更换装置能够节省大量的准直器2更换时所耗费的时间,可实现准直器2的快速、准确更换,给准直器2的更换带来诸多便利。
考虑到定位部及待定位部的具体结构,在上述实施例的基础之上,定位部为V形槽11,待定位部为V形凸棱22。也就是说,调节基座1相当于一个V型块,准直器2采用V型块定位,V型块的结构简单,制造方便,对中性好,定位可靠,方便使用。
本实施例对V形槽11的角度不做限定,V形槽11的角度可以为30°、60°、90°或120°,当然也可以是其它的角度。
为了方便准直器2的加工,在上述实施例的基础之上,通孔21的中心线位于V形凸棱22的对称平面内。通孔21和V形凸棱22的这种相对位置关系,以便于加工两者时的一次定位或互定位,确保加工的方便性及加工精度。
可以理解的是,通孔21用于使X射线穿过,以形成平直光路,因此,通孔21为直线型的通孔,准直器2正是要通过通孔21来保证X射线的直线度,也即,通孔21贯穿准直器2的长度。准直器2的长度优选为50mm、100mm或150mm。
优选地,准直器2关于V形凸棱22的顶角的角平分面内。
考虑到通孔21的具体形状,在上述实施例的基础之上,通孔21的横截面包括圆形横截面或矩形横截面。
可以理解的是,通孔21的发散度与通孔21的长度和宽度有关,也即通孔21的横截面的尺寸将影响通孔21的发散度。
优选的,当通孔21的横截面为圆形横截面时,圆形横截面的直径为0.25mm,此时,通孔21的长度优选为150mm。
矩形横截面包括长方形横截面和正方形横截面,当通孔21的横截面为长方形横截面时,长方形横截面的长度和宽度分别优选为10mm和0.1mm。优选地,长方形横截面的长边沿竖直方向设置,此时,通孔21的长度优选为100mm。
当通孔21的横截面为正方形横截面时,正方形横截面的边长优选为0.065mm,此时,通孔21的长度优选为50mm。
为了节约调节基座1的调整时间,在上述任一项实施例的基础之上,还包括用于位置可调的设于短波长X射线衍射仪器设备的支架上的安装基座3,调节基座1位置可调的设于安装基座3。
需要说明的是,本实施例通过安装基座3来粗调调节基座1的位置,以使调节基座1快速定位至其最终的精确位置的微调范围内,然后再微调调节基座1,使调节基座1在安装基座3上的位置微小变动,以将调节基座1定位至其精确位置,从而确保准直器2的通孔21的最佳光路。
可以理解的是,粗调的范围跨度比较大,主要用于使调节基座1快速定位;微调的调节范围比较小,以确保调节基座1的位置精度,用于安装于调节基座1上的准直器2的精确定位。
考虑到调节基座1在安装基座3上的调整方式,在上述实施例的基础之上,安装基座3包括水平底板31和两个相对设于水平底板31上的限位板32,水平底板31用于支撑调节基座1的底面,两个限位板32用于限定调节基座1沿宽度方向的两个侧面,调节基座1设于两个限位板32之间,两个限位板32之间的距离大于调节基座1的宽度,以便于调整调节基座1沿宽度方向的位置。
两个限位板32上设有至少一对相对设置的第一螺纹孔,用于限定调节基座1在两个限位板32之间的位置的调节螺栓33穿设于第一螺纹孔内,通过旋拧调节螺栓33可对调节基座1进行精密调节,从而使调节基座1达到其精确位置,当调节基座1达到其精确位置时,拧紧调节螺栓33,使相对的两个调节螺栓33分别抵着调节基座1的两侧,以将调节基座1固定。
优选地,第一螺纹孔的数量为三对,两两一对的分别设于两个限位板32上,在同一限位板32上的三个第一螺纹孔沿调节基座1的长度方向均匀分布,且位于同一限位板32上的三个第一螺纹孔共线。
可以理解的是,调节螺栓33与第一螺纹孔一一对应。
考虑到安装基座3的位置调整方式,在上述实施例的基础之上,水平底板31设有垂直于限位板32的长度方向的长条孔或若干个沿垂直于限位板32的长度方向分布的安装孔,用于固定安装基座3的第一固定螺栓34安装时与长条孔的不同位置配合或择一的穿设于安装孔内。
也就是说,本实施例通过长条孔或多个安装孔来调整安装基座3的位置,安装时,使安装基座3长条孔的不同位置与短波长X射线衍射仪器设备的支架上的安装螺纹孔对齐,或者使任一安装孔与安装螺纹孔对齐,然后通过第一固定螺栓34实现安装基座3与短波长X射线衍射仪器设备的支架的连接,使安装基座3固定在支架上。
在上述实施例的基础之上,还包括用于固定设于调节基座1上的准直器2的固定盖板4,固定盖板4与限位板32可拆卸连接。
也就是说,本实施例通过与限位板32相连的固定盖板4将准直器2固定。
可以理解的是,固定盖板4与限位板32相连后,固定盖板4的位置固定,可通过穿设于固定盖板4的第三固定螺栓42与准直器2相抵接来使准直器2固定。
具体地,在上述实施例的基础之上,固定盖板4为U形板,U形板的两个侧壁分别通过第二固定螺栓41与两个限位板32对应相连,也即,两个限位板32设有至少一对相对设置的第二螺纹孔,U形板的两个侧壁分别设有与所述第二螺纹孔一一对应的盖板安装孔,安装时,使盖板安装孔与第二螺纹孔一一对齐,然后将第二固定螺栓41依次穿过盖板安装孔和第二螺纹孔即可将固定盖板4与限位板32固定。
U形板的顶部设有至少一个第三螺纹孔,用于穿设与安装于调节基座1上的准直器2的顶面相抵的第三固定螺栓42,安装时,将第三固定螺栓42穿设于第三螺纹孔内,并使第三固定螺栓42的端部与准直器2的顶面相抵即可将准直器2固定。
下面以一个具体实施例为例,来介绍本发明所提供的准直器快速更换装置的使用方法。
采用第一固定螺栓34使安装基座3安装设置在短波长X射线衍射仪器设备的支架的初始位置上。
将调节基座1放置在两个限位板32之间,并使一个准直器2的待定位部与调节基座1的定位部配合定位。
调整安装基座3沿垂直于限位板32方向的位置,以使调节基座1粗定位,然后拧紧第一固定螺栓34,使安装基座3固定在短波长X射线衍射仪器设备的支架上,且保持位置不变。
通过调整调节螺栓33对调节基座1进行精密调节,直至准直器2的通孔21达到最佳的光路,使短波长X射线衍射仪器设备的探测器接收到的X射线的强度最大。
通过第二固定螺栓41将固定盖板4固定于限位板32上。
均匀旋转第三固定螺栓42,使第三固定螺栓42压紧准直器2,以防止准直器2移动或翘曲。
当更换具有不同发散度的准直器2时,只需要松开第三固定螺栓42,将准直器2抽出,再将待更换的准直器2的待定位部插入调节基座1的定位部,最后将第三固定螺栓42均匀拧紧即可。
除了上述准直器快速更换装置,本发明还提供一种包括上述实施例公开的准直器快速更换装置的短波长X射线衍射仪器设备,该短波长X射线衍射仪器设备的其他各部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的短波长X射线衍射仪器设备及其准直器快速更换装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种准直器快速更换装置,其特征在于,包括用于位置可调的设于短波长X射线衍射仪器设备的调节基座(1)和若干个用于与所述调节基座(1)可拆卸连接的准直器(2),所述调节基座(1)设有用于定位所述准直器(2)的定位部,所述准直器(2)设有用于与所述定位部配合定位的待定位部和用于使X射线穿过的通孔(21),各所述准直器(2)的所述待定位部和所述通孔(21)之间具有相同的相对位置;
其中,所述定位部为V形槽(11),所述待定位部为V形凸棱(22);所述通孔(21)的中心线位于所述V形凸棱(22)的顶角的角平分面内;
还包括用于位置可调的设于所述短波长X射线衍射仪器设备的支架上的安装基座(3),所述调节基座(1)位置可调的设于所述安装基座(3);所述安装基座(3)包括:
用于支撑所述调节基座(1)的水平底板(31);
相对的设于所述水平底板(31)上且间距大于所述调节基座(1)的宽度的两个限位板(32),所述调节基座(1)设于两个所述限位板(32)之间,且通过穿设于两个所述限位板(32)上的至少一对调节螺栓(33)定位;
所述水平底板(31)设有垂直于所述限位板(32)的长度方向的长条孔或若干个沿垂直于所述限位板(32)的长度方向分布的安装孔,用于固定所述安装基座(3)的第一固定螺栓(34)安装时与所述长条孔的不同位置配合或择一的穿设于所述安装孔。
2.根据权利要求1所述的准直器快速更换装置,其特征在于,所述通孔(21)的横截面包括圆形横截面或矩形横截面。
3.根据权利要求1或2所述的准直器快速更换装置,其特征在于,还包括用于固定设于所述调节基座(1)上的所述准直器(2)的固定盖板(4),所述固定盖板(4)与所述限位板(32)可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的准直器快速更换装置,其特征在于,所述固定盖板(4)为U形板,所述U形板的两个侧壁分别通过第二固定螺栓(41)与两个所述限位板(32)对应相连,所述U形板的顶部设有至少一个第三螺纹孔,用于与所述准直器(2)的顶面相抵以将所述准直器(2)固定的第三固定螺栓(42)穿设于所述第三螺纹孔。
5.一种短波长X射线衍射仪器设备,包括准直器更换组件,其特征在于,所述准直器更换组件为权利要求1-4任一项所述的准直器快速更换装置。
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