CN115326785A - 一种libs在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LIBS在线检测装置，涉及激光诱导击穿光谱技术领域，包括底板和设置在底板顶面上的U型架，U型架内顶面中部设有电动伸缩杆，电动伸缩杆的活动端设有活动板，活动板底面中部设有脉冲激光发射器，活动板底面中部设有保护机构，放置板顶面设有夹持机构，底板底面中部设有吸尘机构；本发明通过电动伸缩杆的伸缩带动活动板的向下移动，然后在弹性带B的作用下，先将圆形开口打开，紧接着带动U型筒向上移动，从而使脉冲激光发射器漏出，便于对物品进行检侧；同时，活动板的向上移动，会使封堵组件将圆形开口进行封堵，避免灰尘进入U型筒内，从而避免脉冲激光发射器的表面附着有灰尘，提高数据的准确性。

Description

一种LIBS在线检测装置

技术领域

本发明涉及激光诱导击穿光谱技术领域，尤其涉及一种LIBS在线检测装置。

背景技术

激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是一种基于激光发射光谱的物质成分检测技术；用高能量的脉冲激光经透镜聚焦到样品表面，使样品表面附近的原子被激发电离形成等离子体，通过测量等离子体自发辐射谱线的波长及强度即可获知样品中元素组成和含量；相比于传统检测方法，LIBS技术具有测量速度快、无需样品预处理、可多元素同时分析、无辐射等优势，非常适合对物质成分的实时、在线检测；在电力、煤矿、冶金、水泥、农作物检测等工农业生产过程控制中有着广阔的应用潜力；在对块状的物品进行检测时，需要使用到LIBS在线检测装置；

而现有的LIBS在线检测装置在使用时，LIBS检测装置的脉冲激光发射器的表面会附着有灰尘，而这些灰尘会影响对物品检测的结果，从而导致检测的数据不准确；同时现有的LIBS在线检测装置在对物品进行检测时，不能够对物品表面的灰尘进行清理，从而导致检测的结果有误差，进一步降低检测数据的准确性；因此，需要对上述的问题进行解决。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种LIBS在线检测装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种LIBS在线检测装置，包括底板和设置在底板顶面上的U型架，所述U型架内顶面中部设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的活动端设有活动板，且所述活动板与U型架滑动设置，所述活动板底面中部设有脉冲激光发射器，所述活动板底面中部设有用于脉冲激光发射器的保护机构，所述底板顶面中部设有矩形箱，所述矩形箱内滑动设有放置板，所述放置板与矩形箱之间对称设有复位弹簧A，所述底板底面和U型架内顶面分别对称转动设有定滑轮C和定滑轮B，所述放置板底面对称设有弹性带A，所述弹性带A一端分别活动贯穿至底板和活动板，且所述弹性带A一端分别穿过定滑轮C和定滑轮B并与活动板顶面固接，所述放置板顶面设有夹持机构，所述底板底面中部设有吸尘机构；

所述保护机构包括设置在活动板底面的圆形型板，所述圆形型板底面开设有环形槽，所述环形槽内滑动设有U型筒，所述U型筒与环形槽之间环形等间距设有多个复位弹簧B，所述U型筒内底面配合脉冲激光发射器开设有圆形开口，所述圆形开口内壁顶部设有圆形毛刷，所述圆形开口内壁底部对称开设有矩形腔，所述矩形腔内设有用于圆形开口封堵的密封组件。

优选地，所述密封组件包括滑动设置在矩形腔内的密封板、转动设置在U型筒底部两侧上的定滑轮A，所述U型架内顶面对称转动设有辅助定滑轮，所述密封板内侧面上设有弹性带B，所述弹性带B一端分别活动贯穿矩形腔和活动板，所述弹性带B一端分别穿过定滑轮A和辅助定滑轮并与活动板顶面固接，所述密封板与矩形腔之间的弹性带B外壁上套设有挤压弹簧B。

优选地，所述夹持机构包括对称活动铰接在放置板底面上的支撑杆，活动铰接在支撑杆底部的连接块和设置在连接块底面上的矩形滑块B，所述矩形箱内底面配合矩形滑块B开设有矩形滑槽B，所述放置板顶面中部开设有矩形滑槽A，所述矩形滑槽A内对称滑动设有矩形滑块A，所述矩形滑块A顶部设有固定板，所述矩形滑槽A内中部对称设有定位板，且所述矩形滑槽A中部对称转动设有定滑轮D，所述矩形滑块A内侧面对称弹性带C，所述弹性带C一端分别活动贯穿定位板和矩形滑槽A，且所述弹性带C穿过定滑轮D，所述弹性带C的一端与连接块固接，所述矩形滑块A与定位板之间的弹性带C外壁上套设有挤压弹簧A。

优选地，所述矩形滑槽B一侧面开设有安装腔，所述安装腔内安装有压力传感器，所述矩形箱前端面设有控制设备，所述控制设备内包括处理器和控制器，且处理器和压力传感器通过导线连接。

优选地，所述吸尘机构包括设置在底板底面中部的收集箱、设置在收集箱底面中部的气泵和设置在气泵进气端的出气管，且所述出气管一端贯穿进收集箱内一侧，所述收集箱内底面一侧倾斜设有防尘网板，所述气泵的出气端设有导气管，所述导气管的一端设有波纹管，所述U型筒底部设有环形板，所述环形板内开设有环形导气腔，且所述波纹管与环形导气腔连通，所述环形导气腔内底面均匀的设有多个出气孔A，所述环形导气腔的内壁上均匀的开设有多个出气孔B，所述矩形箱顶面四边处均设有支撑板，所述支撑板的外侧面设有进气管，且所述进气管的一端与收集箱顶连通，所述进气管一端贯穿至支撑板内侧，所述进气管一端设有吸气头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过电动伸缩杆的伸缩带动活动板的向下移动，然后在弹性带B的作用下，先将圆形开口打开，紧接着带动U型筒向上移动，从而使脉冲激光发射器漏出，便于对物品进行检侧；同时，活动板的向上移动，会使封堵组件将圆形开口进行封堵，避免灰尘进入U型筒内，从而避免脉冲激光发射器的表面附着有灰尘，进一步避免灰尘影响对物品检测的结果，提高数据的准确性；

2、通过活动板的向下移动，会带动放置板向下移动，从而带动夹持机构工作，通过夹持机构的使用，便于对物品进行夹持，避免在对物品进行检测时，物品移动，从而以利于对物品进行检测，提高对物品检测的工作效率；

3、通过夹持机构中的矩形滑块B与压力传感器接触，从而控制吸尘机构的工作，通过吸气机构的使用，便于对物品表面的灰尘进行收集，避免灰尘对检测结果产生影响，从而便于提高对物品成分检测的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的外观结构示意图；

图2为本发明的正视角的剖面结构示意图；

图3为本发明的夹持机构的结构示意图；

图4为本发明的保护结构的结构示意图；

图5为本发明的圆形扫把与U型筒连接的结构示意图。

图中序号：1、底板；2、U型架；3、活动板；4、定滑轮A；5、吸气头；6、支撑板；7、进气管；8、控制设备；9、弹性带A；10、定滑轮B；11、弹性带B；12、电动伸缩杆；13、圆形型板；14、U型筒；15、环形板；16、波纹管；17、导气管；18、矩形箱；19、定滑轮C；20、收集箱；21、气泵；22、出气管；23、复位弹簧A；24、脉冲激光发射器；25、防尘网板；26、挤压弹簧A；27、矩形滑槽A；28、定滑轮D；29、定位板；30、弹性带C；31、矩形滑块A；32、固定板；33、压力传感器；34、矩形滑槽B；35、连接块；36、矩形滑块B；37、支撑杆；38、圆形毛刷；39、复位弹簧B；40、矩形腔；41、挤压弹簧B；42、密封板；43、放置板。

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。

实施例1：参见图1-图5，一种LIBS在线检测装置，包括底板1和设置在底板1顶面上的U型架2，U型架2内顶面中部设有电动伸缩杆12，电动伸缩杆12的活动端设有活动板3，且活动板3与U型架2滑动设置，活动板3底面中部设有脉冲激光发射器24，活动板3底面中部设有用于脉冲激光发射器24的保护机构，通过保护机构的使用，避免灰尘附着在脉冲激光发射器24的外壁上，从而避免灰尘影响对物品检测的结果，从而便于提高检测数据的准确性；底板1顶面中部设有矩形箱18，矩形箱18内滑动设有放置板43，放置板43与矩形箱18之间对称设有复位弹簧A23，底板1底面和U型架2内顶面分别对称转动设有定滑轮C19和定滑轮B10，放置板43底面对称设有弹性带A9，弹性带A9一端分别活动贯穿至底板1和活动板3，且弹性带A9一端分别穿过定滑轮C19和定滑轮B10并与活动板3顶面固接，放置板43顶面设有夹持机构，通过夹持机构的使用，便于对物品进行夹持固定，从而便于对物品进行检测；底板1底面中部设有吸尘机构，通过吸尘机构的使用，便于对物品表面的灰尘进行清理，避免物品上的灰尘对检测的结构产生影响，从而提高检测的准确性；

保护机构包括设置在活动板3底面的圆形型板13，圆形型板13底面开设有环形槽，环形槽内滑动设有U型筒14，U型筒14与环形槽之间环形等间距设有多个复位弹簧B39，且复位弹簧B39的弹力远大于挤压弹簧B41的弹力；U型筒14内底面配合脉冲激光发射器24开设有圆形开口，圆形开口内壁顶部设有圆形毛刷38，圆形开口内壁底部对称开设有矩形腔40，矩形腔40内设有用于圆形开口封堵的密封组件，通过密封组件的使用，便于对圆形开口进行封堵，避免灰尘进入U型筒14内，从而避免脉冲激光发射器24外壁上附着有灰尘，进一步提高检测的准确性。

在本发明中，密封组件包括滑动设置在矩形腔40内的密封板42、转动设置在U型筒14底部两侧上的定滑轮A4，U型架2内顶面对称转动设有辅助定滑轮，密封板42内侧面上设有弹性带B11，弹性带B11一端分别活动贯穿矩形腔40和活动板3，弹性带B11一端分别穿过定滑轮A4和辅助定滑轮并与活动板3顶面固接，密封板42与矩形腔40之间的弹性带B11外壁上套设有挤压弹簧B41。

在本发明中，夹持机构包括对称活动铰接在放置板43底面上的支撑杆37，活动铰接在支撑杆37底部的连接块35和设置在连接块35底面上的矩形滑块B36，矩形箱18内底面配合矩形滑块B36开设有矩形滑槽B34，放置板43顶面中部开设有矩形滑槽A27，矩形滑槽A27内对称滑动设有矩形滑块A31，矩形滑块A31顶部设有固定板32，矩形滑槽A27内中部对称设有定位板29，且矩形滑槽A27中部对称转动设有定滑轮D28，矩形滑块A31内侧面对称弹性带C30，弹性带C30一端分别活动贯穿定位板29和矩形滑槽A27，且弹性带C30穿过定滑轮D28，弹性带C30的一端与连接块35固接，矩形滑块A31与定位板29之间的弹性带C30外壁上套设有挤压弹簧A26。

在本发明中，矩形滑槽B34一侧面开设有安装腔，安装腔内安装有压力传感器33，矩形箱18前端面设有控制设备8，控制设备8内包括处理器和控制器，且处理器和压力传感器33通过导线连接，其中，外部还设有电脑，而电脑与脉冲激光发射器24通过导线连接，便于将物品检测的成分显示在电脑显示屏上。

在本发明中，吸尘机构包括设置在底板1底面中部的收集箱20、设置在收集箱20底面中部的气泵21和设置在气泵21进气端的出气管22，且出气管22一端贯穿进收集箱20内一侧，收集箱20内底面一侧倾斜设有防尘网板25，气泵21的出气端设有导气管17，导气管17的一端设有波纹管16，U型筒14底部设有环形板15，环形板15内开设有环形导气腔，且波纹管16与环形导气腔连通，环形导气腔内底面均匀的设有多个出气孔A，环形导气腔的内壁上均匀的开设有多个出气孔B，矩形箱18顶面四边处均设有支撑板6，支撑板6的外侧面设有进气管7，且进气管7的一端与收集箱20顶连通，进气管7一端贯穿至支撑板6内侧，进气管7一端设有吸气头5。

工作原理：本发明在使用时，先将被检测的物品放置在放置板43的顶面上，然后，打开电动伸缩杆12，通过电动伸缩杆12的伸长带动活动板3向下移动，进而带动保护机构和脉冲激光发射器24向下移动，其中，当活动板3向下移动，密封板42在弹性带B11的作用下会向两侧移动，从而将圆形开口打开，便于脉冲激光发射器24的漏出，从而便于度物品进行检测；

当圆形开口被打开后，随着活动板3继续向下移动，会使U型筒14向上移动，使脉冲激光发射器24从圆形开口处漏出，其中，当U型筒14向上移动时，会使脉冲激光发射器24从圆形毛刷38内穿过，从而便于对脉冲激光发射器24的表面进行清扫，避免脉冲激光发射器24上灰尘影响检测的结果，从而提高数据检测的准确性；

当活动板3向下移动，在弹性带A9的作用下会使放置板43向下移动，从而将物品移动到矩形箱18；其中，当放置板43向下移动时，会使支撑杆37两侧向外移动，从而带动连接块35和矩形滑块B36移动，进一步带动弹性带C30移动，通过弹性带C30的移动带动固定板32移动，从而实现对物品进行夹持固定，避免在对物品进行检测时，物品移动，从而有利于对物品进行检测；

当矩形滑块B36移动到矩形滑槽B34两侧时，会使矩形滑块B36与压力传感器33接触，然后，压力传感器33接收信号，并将信号传给控制设备8中的处理器，然后通过处理器的处理，并通过控制设备8中的控制器控制气泵21打开，通过气泵21将收集箱20内的空气抽出，使收集箱20内的压强小于外界的压强，从而在吸气头5处形成吸力，便于对灰尘进行吸收；同时，气泵21会将收集箱20内的气体送至环形板15内的环形导气腔内，然后通过出气孔A和出气孔B吹出，风通过出气孔A流出，便于对物品的表面进行吹气，从而便于对物品的灰尘进行清理，避免灰尘影响检测的准确性；同时，风通过出气孔B流出，会对脉冲激光发射器24外壁上灰尘进行吹气，便于处于脉冲激光发射器24外壁上的灰尘，有利于对物品进行检测；

然后，当脉冲激光发射器24与物品接触后，会将物品的成分显示在电脑显示屏上；当检测晚上后，使电动伸缩杆12的活动端收缩，然后会使活动板3向上移动，U型筒14在复位弹簧B39的作用下复位，便于将脉冲激光发射器24放置在U型筒14内，然后密封板42在挤压弹簧B41的作用下，复位，实现对圆形开口进行封堵，避免灰尘进入U型筒14内，从而避免脉冲激光发射器24表面附有灰尘，从而便于有利于对物品进行检测；同时，放置板43在复位弹簧A23的作用下复位，从而便于将物品顶起，便于物品的拿取。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种LIBS在线检测装置，包括底板(1)和设置在底板(1)顶面上的U型架(2)，其特征在于：所述U型架(2)内顶面中部设有电动伸缩杆(12)，所述电动伸缩杆(12)的活动端设有活动板(3)，且所述活动板(3)与U型架(2)滑动设置，所述活动板(3)底面中部设有脉冲激光发射器(24)，所述活动板(3)底面中部设有用于脉冲激光发射器(24)的保护机构，所述底板(1)顶面中部设有矩形箱(18)，所述矩形箱(18)内滑动设有放置板(43)，所述放置板(43)与矩形箱(18)之间对称设有复位弹簧A(23)，所述底板(1)底面和U型架(2)内顶面分别对称转动设有定滑轮C(19)和定滑轮B(10)，所述放置板(43)底面对称设有弹性带A(9)，所述弹性带A(9)一端分别活动贯穿至底板(1)和活动板(3)，且所述弹性带A(9)一端分别穿过定滑轮C(19)和定滑轮B(10)并与活动板(3)顶面固接，所述放置板(43)顶面设有夹持机构，所述底板(1)底面中部设有吸尘机构；

所述保护机构包括设置在活动板(3)底面的圆形型板(13)，所述圆形型板(13)底面开设有环形槽，所述环形槽内滑动设有U型筒(14)，所述U型筒(14)与环形槽之间环形等间距设有多个复位弹簧B(39)，所述U型筒(14)内底面配合脉冲激光发射器(24)开设有圆形开口，所述圆形开口内壁顶部设有圆形毛刷(38)，所述圆形开口内壁底部对称开设有矩形腔(40)，所述矩形腔(40)内设有用于圆形开口封堵的密封组件。

2.根据权利要求1所述的一种LIBS在线检测装置，其特征在于：所述密封组件包括滑动设置在矩形腔(40)内的密封板(42)、转动设置在U型筒(14)底部两侧上的定滑轮A(4)，所述U型架(2)内顶面对称转动设有辅助定滑轮，所述密封板(42)内侧面上设有弹性带B(11)，所述弹性带B(11)一端分别活动贯穿矩形腔(40)和活动板(3)，所述弹性带B(11)一端分别穿过定滑轮A(4)和辅助定滑轮并与活动板(3)顶面固接，所述密封板(42)与矩形腔(40)之间的弹性带B(11)外壁上套设有挤压弹簧B(41)。

3.根据权利要求1所述的一种LIBS在线检测装置，其特征在于：所述夹持机构包括对称活动铰接在放置板(43)底面上的支撑杆(37)，活动铰接在支撑杆(37)底部的连接块(35)和设置在连接块(35)底面上的矩形滑块B(36)，所述矩形箱(18)内底面配合矩形滑块B(36)开设有矩形滑槽B(34)，所述放置板(43)顶面中部开设有矩形滑槽A(27)，所述矩形滑槽A(27)内对称滑动设有矩形滑块A(31)，所述矩形滑块A(31)顶部设有固定板(32)，所述矩形滑槽A(27)内中部对称设有定位板(29)，且所述矩形滑槽A(27)中部对称转动设有定滑轮D(28)，所述矩形滑块A(31)内侧面对称弹性带C(30)，所述弹性带C(30)一端分别活动贯穿定位板(29)和矩形滑槽A(27)，且所述弹性带C(30)穿过定滑轮D(28)，所述弹性带C(30)的一端与连接块(35)固接，所述矩形滑块A(31)与定位板(29)之间的弹性带C(30)外壁上套设有挤压弹簧A(26)。

4.根据权利要求3所述的一种LIBS在线检测装置，其特征在于：所述矩形滑槽B(34)一侧面开设有安装腔，所述安装腔内安装有压力传感器(33)，所述矩形箱(18)前端面设有控制设备(8)，所述控制设备(8)内包括处理器和控制器，且处理器和压力传感器(33)通过导线连接。

5.根据权利要求1所述的一种LIBS在线检测装置，其特征在于：所述吸尘机构包括设置在底板(1)底面中部的收集箱(20)、设置在收集箱(20)底面中部的气泵(21)和设置在气泵(21)进气端的出气管(22)，且所述出气管(22)一端贯穿进收集箱(20)内一侧，所述收集箱(20)内底面一侧倾斜设有防尘网板(25)，所述气泵(21)的出气端设有导气管(17)，所述导气管(17)的一端设有波纹管(16)，所述U型筒(14)底部设有环形板(15)，所述环形板(15)内开设有环形导气腔，且所述波纹管(16)与环形导气腔连通，所述环形导气腔内底面均匀的设有多个出气孔A，所述环形导气腔的内壁上均匀的开设有多个出气孔B，所述矩形箱(18)顶面四边处均设有支撑板(6)，所述支撑板(6)的外侧面设有进气管(7)，且所述进气管(7)的一端与收集箱(20)顶连通，所述进气管(7)一端贯穿至支撑板(6)内侧，所述进气管(7)一端设有吸气头(5)。

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