CN112754429B - 一种双曲线拉曼探头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及拉曼探头技术领域,具体的说是一种双曲线拉曼探头,包括设置于机械臂下端的升降气缸,所述升降气缸的第一活塞杆向下延伸与减震块连接;所述减震块下侧设置有密封腔,所述密封腔内设置有能够上下滑动的密封柱,所述密封柱与密封腔内壁之间为滑动密封;所述密封腔顶部与密封柱之间设置有第二弹簧;所述密封柱下端固定设置有安装板,所述安装板下端设置有拉曼探头。通过密封柱与密封腔的设置,实现了迟滞密封柱动作的目的,进而实现了拉曼探头的在竖直方向上的减震,避免因晃动导致影响其探测精度。

Description

一种双曲线拉曼探头
技术领域
本发明涉及拉曼探头技术领域,具体的说是一种双曲线拉曼探头。
背景技术
癌症是人类健康最大敌人,几乎人体的所有器官都能发生癌症,全球每年约有600万人被癌症夺去生命。我国每年有160万至180万人被确诊为癌症患者,有130万人死于癌症,死亡率仅次于冠心病,居第二位。另一方面,如果能早期发现和诊断,几乎所有癌症都是可以治疗的,因此,癌症的尽早发现和诊断在临床处理中起着重要的作用。
拉曼光谱技术是一种基于光与物质相互作用的特性,利用非弹性拉曼光散射来进行无损伤探测的方法。任何物质都有确定的分子结构,都有确定的分子振动光谱,拉曼散射光谱技术从物质的分子振动光谱来识别和区分不同的物质结构,成为研究物质分子结构的有效手段。在医学上,拉曼光谱可从疾病引起组织、体液、细胞的分子组成的变化,在分子和细胞水平上来诊断疾病。相对其他方法,拉曼光谱用于医学诊断具有非破坏性,非侵入性,不用试剂和高度自动化的优点。
现存的拉曼远程探测系统,均为探测器和检测物相对位置固定的点对点探测(定点探测),探测时间在2到10分钟内,然而要将这种拉曼定点检测系统,搭载在移动中的医疗装置的机械臂上,在机械臂摆动的同时,实施中远距离探测,但是实际应用中则会由于机械臂本身的摆动而容易造成拉曼探头的震动,影响其探测精度。
为此本发明设计了一种双曲线拉曼探头,通过密封柱与密封腔的设置,实现了迟滞密封柱动作的目的,进而实现了拉曼探头的在竖直方向上的减震,避免因晃动导致影响其探测精度。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决现有拉曼探头容易因机械臂摆动导致其震动,进而影响其探测精度的问题,本发明提出的一种双曲线拉曼探头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种双曲线拉曼探头,包括设置于机械臂下端的升降气缸,所述升降气缸的第一活塞杆向下延伸与减震块连接;所述减震块下侧设置有密封腔,所述密封腔内设置有能够上下滑动的密封柱,所述密封柱与密封腔内壁之间为滑动密封;所述密封腔顶部与密封柱之间设置有第二弹簧;所述密封柱下端固定设置有安装板,所述安装板下端设置有拉曼探头。
使用时,通过升降气缸的设置,能够方便调节拉曼探头的探测高度;通过密封柱与密封腔的设置,能够在遇到震动而使得密封柱下移时,会导致密封腔内的空间增大,由于密封柱与密封腔内壁之间为滑动密封,因此使得密封腔内的气压减小,因此在外部大气压与密封腔内气压的压差作用下,会对密封柱产生一个向上的力,实现了迟滞密封柱动作的目的,进而实现了拉曼探头的在竖直方向上的减震,避免因晃动导致影响其探测精度;另外,通过第二弹簧的设置,能够通过压缩或拉伸第二弹簧来吸收拉曼探头震动时的震动能量,降低其震动幅度,进一步提高其稳定性及探测精度。
优选的,所述升降气缸两侧的机械臂上对称设置有导向杆,所述减震块上端对应设置有与导向杆匹配的导向槽,所述导向杆下端延伸至导向槽内;所述机械臂与减震块之间的导向杆外侧套装有第一弹簧。通过导向杆及导向槽的设置,能够限制减震块在水平方向的摆动,使其仅仅能够在竖直方向上运动,进而减少了拉曼探头在水平方向上的震动,同时,由于第一弹簧的设置,使得减震块在上下移动的过程中会通过第一弹簧来吸收震动能量,进而降低拉曼探头的震动幅度。
优选的,所述密封腔上方的减震块内设置有活塞腔,所述活塞腔内设置有与其匹配的密封活塞;所述密封活塞下端固定设置有第二活塞杆;所述活塞腔与密封腔之间设置有通孔,所述第二活塞杆穿过通孔与密封腔内的密封柱上端连接;所述密封活塞上端与密封腔之间设置有第四弹簧。通过第二活塞杆的设置,能够在密封柱下移时带动密封活塞下移,进而压缩活塞腔下侧的气体,通过气体的挤压发热来消耗震动能量,减少拉曼探头的震动,同时第四弹簧的设置也能够进一步降低震动,因此提高了拉曼探头的探测精度。
优选的,所述密封活塞上设置有多个连通密封活塞上下两侧的阻尼孔,所述阻尼孔一侧的密封活塞内设置有插槽,所述插槽内设置有延伸至阻尼孔内的阻尼块,所述阻尼孔与插槽底部之间设置有第五弹簧;所述阻尼块位于阻尼孔一侧的上端设置有倾斜面。通过阻尼孔及阻尼块的设置,能够在密封活塞移动时对经过阻尼孔的介质产生阻力,进而阻碍密封活塞的移动,从而降低震动幅度,同时,介质在经过阻尼孔处时也会因发热而进一步消耗震动能量,因此达到了较好的减震效果;另外,由于阻尼块位于阻尼孔一侧的上端设置有倾斜面,使得在密封活塞上行时,介质能够挤压阻尼块使其克服第五弹簧的弹力而缩回插槽内,使得阻尼孔的阻尼力减小,进而实现拉曼探头的快速上移,在避免卡死的情况下使得密封活塞有足够的运动距离来实现耗能,确保减震效果,而当密封活塞下行时,此时介质不能够推开阻尼块,因此使得阻尼孔的阻尼力增大,实现拉曼探头的慢速上移,同时缩短耗能的距离,降低拉曼探头因下移距离过大而碰撞到路面上杂物的几率,进而延长使用寿命。
优选的,所述密封柱上端设置有第一电磁铁,所述密封腔上端设置有与第一电磁铁相斥的第二电磁铁。通过第一电磁铁及第二电磁铁,能够对密封柱施加一个向下的力,进而提高了减震性能,同时由于第一电磁铁与第二电磁铁在靠的很近时会产生一个极大的斥力,因此避免了安装板上移距离过大而与减震块碰撞的风险,进一步延长使用寿命。
优选的,所述密封腔两侧对称设置有滑槽,所述滑槽内设置有与其滑动密封的滑块,所述滑块与滑槽底部之间设置有第三弹簧;所述滑块朝向密封腔一侧通过连杆与密封柱铰接;所述通孔处设置有包裹第二活塞杆的气囊,所述气囊通过连通通道与滑槽远离密封腔一侧连通。通过连杆的设置,能够在密封柱上移时带动滑块向滑槽底部一侧移动,进而压缩第三弹簧,实现了进一步的耗能减震;同时由于滑槽内的气压增大,因此通过连通通道使得气囊内的气压也能够增大,使得气囊对第二活塞杆的压力及摩擦力增加,进而通过摩擦发热的方式实现了震动能量的消耗。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种双曲线拉曼探头,通过密封柱与密封腔的设置,实现了迟滞密封柱动作的目的,进而实现了拉曼探头的在竖直方向上的减震,避免因晃动导致影响其探测精度。
2.本发明所述的一种双曲线拉曼探头,通过第二活塞杆的设置,能够在密封柱下移时带动密封活塞下移,进而压缩活塞腔下侧的气体,通过气体的挤压发热来消耗震动能量,减少拉曼探头的震动,同时第四弹簧的设置也能够进一步降低震动,因此提高了拉曼探头的探测精度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图;
图2是本发明中减震块的剖视图;
图3是图2中A处的局部放大图。
图中:
1、机械臂;2、升降气缸;21、第一活塞杆;3、导向杆;31、第一弹簧;32、导向槽;4、减震块;41、密封柱;42、密封腔;43、第二活塞杆;44、第二弹簧;45、第一磁铁;46、第二磁铁;5、拉曼探头;51、安装板;6、连杆;61、滑块;62、滑槽;63、第三弹簧;64、连通孔;65、气囊;7、活塞腔;71、密封活塞;72、第四弹簧;73、阻尼孔;74、阻尼块;75、插槽;76、第五弹簧。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图3所示,一种双曲线拉曼探头,包括设置于机械臂1下端的升降气缸2,所述升降气缸2的第一活塞杆21向下延伸与减震块4连接;所述减震块4下侧设置有密封腔42,所述密封腔42内设置有能够上下滑动的密封柱41,所述密封柱41与密封腔42 内壁之间为滑动密封;所述密封腔42顶部与密封柱41之间设置有第二弹簧44;所述密封柱41下端固定设置有安装板51,所述安装板51下端设置有拉曼探头5。
使用时,通过升降气缸2的设置,能够方便调节拉曼探头5的探测高度;通过密封柱41与密封腔42的设置,能够在遇到震动而使得密封柱41下移时,会导致密封腔42内的空间增大,由于密封柱41与密封腔42内壁之间为滑动密封,因此使得密封腔42内的气压减小,因此在外部大气压与密封腔42内气压的压差作用下,会对密封柱41产生一个向上的力,实现了迟滞密封柱41动作的目的,进而实现了拉曼探头5的在竖直方向上的减震,避免因晃动导致影响其探测精度;另外,通过第二弹簧44的设置,能够通过压缩或拉伸第二弹簧44来吸收拉曼探头5震动时的震动能量,降低其震动幅度,进一步提高其稳定性及探测精度。
作为可选的一种实施方式,所述升降气缸2两侧的机械臂1上对称设置有导向杆3,所述减震块4上端对应设置有与导向杆3匹配的导向槽32,所述导向杆3下端延伸至导向槽32内;所述机械臂1与减震块4之间的导向杆3外侧套装有第一弹簧31。通过导向杆 3及导向槽32的设置,能够限制减震块4在水平方向的摆动,使其仅仅能够在竖直方向上运动,进而减少了拉曼探头5在水平方向上的震动,同时,由于第一弹簧31的设置,使得减震块4在上下移动的过程中会通过第一弹簧31来吸收震动能量,进而降低拉曼探头5 的震动幅度。
作为可选的一种实施方式,所述密封腔42上方的减震块4内设置有活塞腔7,所述活塞腔7内设置有与其匹配的密封活塞71;所述密封活塞71下端固定设置有第二活塞杆43;所述活塞腔7与密封腔42之间设置有通孔,所述第二活塞杆43穿过通孔与密封腔42内的密封柱41上端连接;所述密封活塞71上端与密封腔42之间设置有第四弹簧72。通过第二活塞杆43的设置,能够在密封柱41下移时带动密封活塞71下移,进而压缩活塞腔7 下侧的气体,通过气体的挤压发热来消耗震动能量,减少拉曼探头5的震动,同时第四弹簧72的设置也能够进一步降低震动,因此提高了拉曼探头5的探测精度。
作为可选的一种实施方式,所述密封活塞71上设置有多个连通密封活塞71上下两侧的阻尼孔73,所述阻尼孔73一侧的密封活塞71内设置有插槽75,所述插槽75内设置有延伸至阻尼孔73内的阻尼块74,所述阻尼孔73与插槽75底部之间设置有第五弹簧76;所述阻尼块74位于阻尼孔73一侧的上端设置有倾斜面。通过阻尼孔73及阻尼块74的设置,能够在密封活塞71移动时对经过阻尼孔73的介质产生阻力,进而阻碍密封活塞71 的移动,从而降低震动幅度,同时,介质在经过阻尼孔73处时也会因发热而进一步消耗震动能量,因此达到了较好的减震效果;另外,由于阻尼块74位于阻尼孔73一侧的上端设置有倾斜面,使得在密封活塞71上行时,介质能够挤压阻尼块74使其克服第五弹簧76 的弹力而缩回插槽75内,使得阻尼孔73的阻尼力减小,进而实现拉曼探头5的快速上移,在避免卡死的情况下使得密封活塞71有足够的运动距离来实现耗能,确保减震效果,而当密封活塞71下行时,此时介质不能够推开阻尼块74,因此使得阻尼孔73的阻尼力增大,实现拉曼探头5的慢速上移,同时缩短耗能的距离,降低拉曼探头5因下移距离过大而碰撞到路面上杂物的几率,进而延长使用寿命。
作为可选的一种实施方式,所述密封柱41上端设置有第一电磁铁,所述密封腔42上端设置有与第一电磁铁相斥的第二电磁铁。通过第一电磁铁及第二电磁铁,能够对密封柱 41施加一个向下的力,进而提高了减震性能,同时由于第一电磁铁与第二电磁铁在靠的很近时会产生一个极大的斥力,因此避免了安装板51上移距离过大而与减震块4碰撞的风险,进一步延长使用寿命。
作为可选的一种实施方式,所述密封腔42两侧对称设置有滑槽62,所述滑槽62内设置有与其滑动密封的滑块61,所述滑块61与滑槽62底部之间设置有第三弹簧63;所述滑块61朝向密封腔42一侧通过连杆6与密封柱41铰接;所述通孔处设置有包裹第二活塞杆43的气囊65,所述气囊65通过连通通道与滑槽62远离密封腔42一侧连通。通过连杆6的设置,能够在密封柱41上移时带动滑块61向滑槽62底部一侧移动,进而压缩第三弹簧63,实现了进一步的耗能减震;同时由于滑槽62内的气压增大,因此通过连通通道使得气囊65内的气压也能够增大,使得气囊65对第二活塞杆43的压力及摩擦力增加,进而通过摩擦发热的方式实现了震动能量的消耗。
使用时,通过升降气缸2的设置,能够方便调节拉曼探头5的探测高度;通过密封柱41与密封腔42的设置,能够在遇到震动而使得密封柱41下移时,会导致密封腔42内的空间增大,由于密封柱41与密封腔42内壁之间为滑动密封,因此使得密封腔42内的气压减小,因此在外部大气压与密封腔42内气压的压差作用下,会对密封柱41产生一个向上的力,实现了迟滞密封柱41动作的目的,进而实现了拉曼探头5的在竖直方向上的减震,避免因晃动导致影响其探测精度;另外,通过第二弹簧44的设置,能够通过压缩或拉伸第二弹簧44来吸收拉曼探头5震动时的震动能量,降低其震动幅度,进一步提高其稳定性及探测精度;通过导向杆3及导向槽32的设置,能够限制减震块4在水平方向的摆动,使其仅仅能够在竖直方向上运动,进而减少了拉曼探头5在水平方向上的震动,同时,由于第一弹簧31的设置,使得减震块4在上下移动的过程中会通过第一弹簧31来吸收震动能量,进而降低拉曼探头5的震动幅度;通过第二活塞杆43的设置,能够在密封柱41下移时带动密封活塞71下移,进而压缩活塞腔7下侧的气体,通过气体的挤压发热来消耗震动能量,减少拉曼探头5的震动,同时第四弹簧72的设置也能够进一步降低震动,因此提高了拉曼探头5的探测精度;通过阻尼孔73及阻尼块74的设置,能够在密封活塞71移动时对经过阻尼孔73的介质产生阻力,进而阻碍密封活塞71的移动,从而降低震动幅度,同时,介质在经过阻尼孔73处时也会因发热而进一步消耗震动能量,因此达到了较好的减震效果;另外,由于阻尼块74位于阻尼孔73一侧的上端设置有倾斜面,使得在密封活塞71上行时,介质能够挤压阻尼块74使其克服第五弹簧76的弹力而缩回插槽75内,使得阻尼孔73的阻尼力减小,进而实现拉曼探头5的快速上移,在避免卡死的情况下使得密封活塞71有足够的运动距离来实现耗能,确保减震效果,而当密封活塞 71下行时,此时介质不能够推开阻尼块74,因此使得阻尼孔73的阻尼力增大,实现拉曼探头5的慢速上移,同时缩短耗能的距离,降低拉曼探头5因下移距离过大而碰撞到路面上杂物的几率,进而延长使用寿命;通过第一电磁铁及第二电磁铁,能够对密封柱41施加一个向下的力,进而提高了减震性能,同时由于第一电磁铁与第二电磁铁在靠的很近时会产生一个极大的斥力,因此避免了安装板51上移距离过大而与减震块4碰撞的风险,进一步延长使用寿命;通过连杆6的设置,能够在密封柱41上移时带动滑块61向滑槽62 底部一侧移动,进而压缩第三弹簧63,实现了进一步的耗能减震;同时由于滑槽62内的气压增大,因此通过连通通道使得气囊65内的气压也能够增大,使得气囊65对第二活塞杆43的压力及摩擦力增加,进而通过摩擦发热的方式实现了震动能量的消耗。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种双曲线拉曼探头,其特征在于,包括设置于机械臂(1)下端的升降气缸(2),所述升降气缸(2)的第一活塞杆(21)向下延伸与减震块(4)连接;所述减震块(4)下侧设置有密封腔(42),所述密封腔(42)内设置有能够上下滑动的密封柱(41),所述密封柱(41)与密封腔(42)内壁之间为滑动密封;所述密封腔(42)顶部与密封柱(41)之间设置有第二弹簧(44);所述密封柱(41)下端固定设置有安装板(51),所述安装板(51)下端设置有拉曼探头(5);
所述升降气缸(2)两侧的机械臂(1)上对称设置有导向杆(3),所述减震块(4)上端对应设置有与导向杆(3)匹配的导向槽(32),所述导向杆(3)下端延伸至导向槽(32)内;所述机械臂(1)与减震块(4)之间的导向杆(3)外侧套装有第一弹簧(31);
所述密封腔(42)上方的减震块(4)内设置有活塞腔(7),所述活塞腔(7)内设置有与其匹配的密封活塞(71);所述密封活塞(71)下端固定设置有第二活塞杆(43);所述活塞腔(7)与密封腔(42)之间设置有通孔,所述第二活塞杆(43)穿过通孔与密封腔(42)内的密封柱(41)上端连接;所述密封活塞(71)上端与密封腔(42)之间设置有第四弹簧(72)。
2.根据权利要求1所述的一种双曲线拉曼探头,其特征在于,所述密封活塞(71)上设置有多个连通密封活塞(71)上下两侧的阻尼孔(73),所述阻尼孔(73)一侧的密封活塞(71)内设置有插槽(75),所述插槽(75)内设置有延伸至阻尼孔(73)内的阻尼块(74),所述阻尼孔(73)与插槽(75)底部之间设置有第五弹簧(76);所述阻尼块(74)位于阻尼孔(73)一侧的上端设置有倾斜面。
3.根据权利要求2所述的一种双曲线拉曼探头,其特征在于,所述密封柱(41)上端设置有第一电磁铁,所述密封腔(42)上端设置有与第一电磁铁相斥的第二电磁铁。
4.根据权利要求3所述的一种双曲线拉曼探头,其特征在于,所述密封腔(42)两侧对称设置有滑槽(62),所述滑槽(62)内设置有与其滑动密封的滑块(61),所述滑块(61)与滑槽(62)底部之间设置有第三弹簧(63);所述滑块(61)朝向密封腔(42)一侧通过连杆(6)与密封柱(41)铰接;所述通孔处设置有包裹第二活塞杆(43)的气囊(65),所述气囊(65)通过连通通道与滑槽(62)远离密封腔(42)一侧连通。
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