CN116773481B - 一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，包括：检测通道；视窗，视窗设置在检测通道上；运动部，运动部设置在检测通道内；用于驱动运动部运动的驱动机构，驱动机构能驱动运动部对视窗的内侧壁抵触以进行清洁，并且运动部能在视窗处于干净状态下作为参比板，在对管道内部进行液体的检测过程中，管道内的检测通道上设置有视窗。通过将一运动部设置在管道内，且设置有用于驱动运动部运动的驱动机构，驱动机构能驱动运动部开始进行往复运动，运动部与视窗的内侧壁为抵触设置，在运动部进行运动的过程中便可以将视窗上的残余液体进行清洁。
Description
技术领域
本说明书属于近红外分析仪器的技术领域，尤其一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统。
背景技术
在现有技术中，利用管道进行液体的输送。而管道在对液体机进行输送后，会通过重力的作用以及排空系统对管道里残留的液体进行排空。
在对管道里的液体进行排空时，管道里的视窗上会有大量残余的液体。残余的液体会使得管道内部的视窗无法保持清洁，使得视窗不方便进行后续的使用。
一般情况下，会通过光路模块以及控制程序的作用，对管道内部进行采参比。具体为，通过近红外检测系统对整个视窗的反射光光谱进行标定。而有一定粘稠度的液体在流动时可能附着在蓝宝石视窗上，造成液体更新不及时，影响实时检测数据的准确性。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本说明书目的在于提供一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，以解决以上的问题。
本说明书提供的一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，包括：
检测通道；
视窗，所述视窗设置在所述检测通道上；
运动部，所述运动部设置在所述检测通道内；
用于驱动所述运动部运动的驱动机构，所述驱动机构能驱动所述运动部对所述视窗的内侧壁抵触以进行清洁，并且所述运动部能在所述视窗处于干净状态下作为参比板。
优选地，还包括U形管，
所述U形管包括第一竖管、第二竖管和横管，所横管用于将所述第一竖管的下端和所述第二竖管的下端相连通；
所述视窗设置在所述第一竖管或第二竖管处。
优选地，所述视窗通过支撑板安装于所述第一竖管或第二竖管处，所述支撑板靠近所述视窗处设有两个导槽和泄流槽，两个所述导槽设置在所述运动部的两侧以对所述运动部进行限位，所述泄流槽开设于两个所述导槽之间，且所述泄流槽位于所述视窗的下方。
优选地，所述U形管的所述第一竖管和所述第二竖管均设有端口，在所述在线光谱检测系统处于清洗状态下，通过距离所述视窗较远的所述端口将液体排入，以使得液体自下而上流过所述视窗。
优选地，所述在线光谱检测系统还包括光路模块，所述光路模块包括发射光纤、接收光纤与光纤支座，所述发射光纤与所述接收光纤安装于光纤支座上，所述发射光纤和所述接收光纤与所述视窗之间设置有预设角度，以使发射光斑中心与接收光斑中心重合在所述视窗的内壁上。
优选地，在所述在线光谱检测系统处于采参比状态下，所述运动部能够对所述光路模块采集的光谱全覆盖。
优选地，靠近所述视窗处还设有位置传感器，所述驱动机构的端部安装有触片，所述触片与所述位置传感器用以对所述运动部进行位置的确定，所述驱动机构带动所述触片仅单向触发所述位置传感器，用以保证所述运动部的位置的一致性。
优选地，所述驱动机构用于驱使所述运动部沿竖直方向移动。
优选地，所述视窗的内壁高于所述支撑板的内壁。
优选地，所述运动部采用聚四氯乙烯制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过运动部与视窗紧贴，且驱动机构使得运动部能够与视窗进行往复的相对滑动，进而可以对视窗上的残余液体进行清扫擦拭。
2、本发明通过运动部在视窗上往复运动，且通过光路模块多次收集光谱，并对多次收集的光谱进行标定与采参比。
3、本发明通过泄流槽对U形管内的液体进行排空，同时通过在视窗的两侧设置导槽，对运动部的相对位置进行限制。
4、本发明通过距离所述视窗较远的端口进行液体的排入，以使得液体自下而上流过所述视窗。
5、本发明通过对发射光纤、接收光纤与视窗之间设置预设角度，以使得发射光斑中心与接收光斑中心重合在所述视窗的内壁上。
6、本发明通过触片与位置传感器对运动部的位置进行确定，且触片仅单向触发位置传感器，以使得运动部往复运动的位置具有一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书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说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本说明书实施例提供的一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统的U形管的结构图；
图2是本说明书实施例提供的一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统的支撑板结构图；
图3是本说明书实施例提供的一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统的视窗结构图。
图中：1、U形管；11、第一竖管；12、第二竖管；13、横管；14、端口；2、运动部；3、视窗；4、支撑板；41、导槽；42、泄流槽；5、光路模块；51、光纤支座；52、发射光纤；53、接收光纤；6、驱动机构；61、触片；7、位置传感器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“中”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施方式进行说明。
参照图1至图3所示，本申请实施例提供了一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，包括：
检测通道；
视窗3，视窗3设置在检测通道上；
运动部2，运动部2设置在检测通道内；
用于驱动运动部2运动的驱动机构6，驱动机构6能驱动运动部2对视窗3的内侧壁抵触以进行清洁，并且运动部2能在视窗3处于干净状态下作为参比板。
在对管道内部进行液体的检测过程中，管道内的检测通道上可以设置有视窗3。通过将一运动部2设置在管道内，且设置有用于驱动运动部2运动的驱动机构6。驱动机构6能驱动运动部2开始进行往复运动。运动部2可以与视窗3的内侧壁为抵触设置。在运动部2进行运动的过程中便可以将视窗3上的残余液体进行清洁。
在运动部2对视窗3进行清洁的过程中，运动部2可以作为参比板。也就是，在视窗3被进行清洁后，可以通过运动部2进行采参比。运动部2进行运动的过程中，便可以进行多次采参比，以获得更加准确的数据。特别的，可以在清洁后的预设时间后，将运动部2作为参比板。此时残留在视窗3上的残余液体可以在重力作用下落下，特别的流入泄流槽向外排出。由此，获得的采参比是较为精准的。
在具体的结构上，运动部2可以通过驱动机构6的作用进行运动。驱动机构6安装于竖管11上靠近视窗3的位置处。在一个优选的实施方式中，驱动机构6位于视窗3的下方。优选地，驱动机构6可以包括电机或旋转气缸。驱动机构6的端部与运动部2进行固定连接，进而使得运动部2进行诸如移动或转动的运动。优选地，驱动机构6可为曲轴连杆机构。所述曲轴连杆机构可以包括电机、由电机驱动的连杆，连杆可以将电机的转动转化为对运动部2的移动。
优选地，视窗3通过支撑板4安装于第一竖管11或第二竖管12处，支撑板4靠近视窗3处设有两个导槽41和泄流槽42，两个导槽41设置在运动部2的两侧以对运动部2进行限位，泄流槽42开设于两个导槽41之间，且泄流槽42位于视窗3的下方。
在使用时，两个导槽41可对运动部2的运动进行位置的约束。泄流槽42可以使得液体(检测流体和/或清洗液)在排空时可以顺着泄流槽42进行排空。
优选地，视窗3可以采用光学级蓝宝石玻璃制成。在运动部2的反复擦拭过程中，视窗3可以不受影响。
运动部2可以采用聚四氯乙烯制成。该材料有耐磨、自润滑、不粘连等特点。尤其是在U形管1内的液体进行排空后还有残余液体的情况下，通过运动部2的往复运动对视窗进行擦拭，可以方便本领域技术人员进行观测。
在本领域技术人员的实际操作中，会通过视窗3对U形管1内部进行采参比的在线光谱采集。也就是，通过光路模块5产生反射光，再通过采集反射光，分析反射光的光谱并进行标定和采参比。进一步地，运动部2可以在视窗3上进行移动时。每次移动后，视窗3上的液体情况便会变化一次。在运动部2进行往复运动的过程中，视窗3上的液体会不断进行变化。而，运动部2在此可作为参比板。具体的，运动部2每进行一次移动时，光路模块5便进行一次采集。
综上所述，运动部2在驱动机构6的作用下对视窗3进行擦拭。同时，在运动部2对视窗3进行擦拭的过程中，光路模块5进行采参比。也就是，在解决视窗3挂壁的同时还实现了多次在线采参比。不仅使得近红外在线系统在管道内采参比更加灵活，还显著提高检测数据的准确性。
在一种实施例中，采参比在线光谱检测系统包括近红外检测主机系统、清扫和采参比系统、光路模块5、供电和信号传输系统以及液体输送系统。其中近红外检测主机系统包括光谱仪收集模块、光源模块、屏幕和控制电路模块等；光谱仪收集模块上带有自动标定组件。清扫和采参比系统主要是进行视窗3的清扫以及进行采参比。清扫和采参比系统清扫和采参比系统可以包括运动部2、驱动机构6、支撑板以及运动和信号模块。运动和信号模块用以对清扫和采参比系统的驱动机构6进行控制。供电和信号传输系统用以对驱动机构6进行供电。液体输送系统可以对液体进行输送与排空。
优选地，采参比在线光谱检测系统还可以包括U形管1，U形管1包括第一竖管11、第二竖管12和横管13，横管13用于将第一竖管11的下端和第二竖管12的下端相连通；视窗3设置在第一竖管11或第二竖管12处。
在本领域技术人员的正常操作中，对U形管1进行观测以及采参比。U形管1包括第一竖管11、第二竖管12与一个横管13。在竖管11的侧壁安装支撑板4，再将视窗3固定安装在支撑板4内壁。
优选地，U形管1的第一竖管11和第二竖管12均设有端口14，在在线光谱检测系统处于清洗状态下，通过距离视窗3较远的端口14将液体排入，以使得液体自下而上流过视窗3。在本实施方式中，将液体从距离视窗3较远的端口14通过液体输送系统进行排入。进而使得液体可以自下而上的流过视窗3。便于将液体充满管道。
可以理解的是，本实施方式在具体的实施过程中存在两种情况。一种是，将视窗3设置于第一竖管11上，在清洗状态下，可以从第二竖管12的端口14导入清洗液，另一种是，将视窗3设置于第二竖管12上，在清洗状态下，可以从第一竖管11的端口14导入清洗液。由此，可以驱使清洗液从视窗的下方向上流动越过视窗。
在本实施例中，光路模块5用以进行多次的采参比。优选地，光路模块5包括发射光纤52、接收光纤53与光纤支座51，发射光纤52与接收光纤53安装于光纤支座51上，发射光纤52和接收光纤53与视窗3之间设置有预设角度，以使发射光斑中心与接收光斑中心重合在视窗3的内壁上。
可以理解的是，光纤支座51固定安装于支撑板4的外壁，也就是通过光纤支座51与支撑板4的固定连接，以对光路模块5进行固定安装。
光路模块5通过发射光纤52与接收光纤53对U形管1进行采参比。通过光纤支座51将发射光纤52与接收光纤53固定安装于支撑板4的外壁。发射光纤52和接收光纤53与视窗3之间设置有预设角度。此预设角度可以根据视窗3的设置进行调整。预设角度的设置使得发射光斑中心与接收光斑中心重合在视窗3的内壁上。当发射光斑中心与接收光斑中心重合在视窗3上时，光路模块5进行采参比的数据则会更加准确。
优选地，在在线光谱检测系统处于采参比状态下，运动部2能够对光路模块5采集的光谱全覆盖。运动部2对对光路模块5采集的光谱进行全覆盖，进而可以完整的反映管道内液体数控的变化。使得光路模块5进行采参比时收集的数控更加全面准确。
优选地，靠近视窗3处还设有位置传感器7，驱动机构6的端部安装有触片61，触片61与位置传感器7用以对运动部2进行位置的确定，驱动机构6带动触片61仅单向触发位置传感器7，用以保证运动部2的位置的一致性。在本实施例中，位置传感器7与触片61协同工作，可以使得对运动部2的相对位置的识别更加精确。
在本领域技术人员的实际操作中，通过供电和信号传输系统对位置传感器7的进行信号传递。驱动机构6带动触片61仅单向触发位置传感器7，用以保证运动部2的位置的一致性。也就是，安装在驱动机构6一端的触片61在驱动机构6的作用下进行运动。触片61的运动用以单向触发位置传感器7。具体的是，在运动部2进行往复运动的过程中，触片61仅仅单向触发位置传感器7对运动部2进行位置的确定。进而使得运动部2在往复运动的过程中可以保持运动的一致性。进一步地使得对U形管1的多次采参比的数据更加的准确。
综上所述，在对运动部2进行相对位置的确定时，可以通过触片61与位置传感器7共同作用进行识别。触片61与位置传感器7共同进行工作时，可以多位置的对运动部2进行位置的识别。在本实施例中，采用触片61单向触发位置传感器7的实施方式，进而可以实现运动部2在往复运动的过程中的一致性。
优选地，横管13的侧壁开设有排空口，用以排空U形管1内的液体。一般情况下，本领域技术人员会将排空口设置在横管13的最低侧。在需要将U形管1内的液体进行排空时，液体输送系统进行工作。具体的，通过横管13上的排空口对U形管1内的液体进行逐渐的排空。
而在有一定粘稠度排空后，可能会发生挂壁的情况。再本申请中通过运动部2对视窗3进行擦拭清洁。若有一定粘稠度的液体在流动时附着在视窗3上，造成液体更新不及时，则会影响实时采参比检测数据的准确性。
综上所述，本申请通过排空口对U形管1内的大量的液体进行排空，再通过运动部2对少量挂壁的液体进行清除。
更为优选地，当U形管1内的液体排空阶段，运动部2位于泄流槽42的上方，且在驱动机构6的作用下，使得运动部2不与视窗3接触。例如，在一个可选的实施方式中，所述驱动机构6能够带动运动部2在水平方向移动，由此视窗3和运动部2上的液体可以在重力的作用下快速流入泄流槽。
优选地，视窗3的内壁高于支撑板4的内壁。在结构上，视窗3的内壁与支撑板4的内壁均向着U形管1内延伸，视窗3的内壁的延伸长度大于支撑板4的内壁的延伸长度。在具体的工作过程中，这样的结构使得运动部2对视窗3的清洁更加方便。
若视窗3的内壁的延伸长度等于或小于支撑板4的内壁的延伸长度，也就是视窗3的内壁等于或低于支撑板4的内壁。在运动部2对视窗3进行擦拭清洁时，会对支撑板4的壁面进行挤出摩擦。同时，会使得运动部2与视窗3之间存在间隙，大大降低了运动部2去除挂壁液体的效果。
综上所述，当视窗3的内壁高于支撑板4的内壁，运动部2与视窗3进行紧密的接触，并达到很好的清洁擦拭效果。
在运动部2与视窗3进行往复接触擦拭时，优选地，运动部2还可以与泄流槽42进行接触，以对泄流槽42进行清扫擦拭。由此，可以使视窗3上的液体更快地被排空。
综上所述，本申请所要保护的结构主要是进行视窗3的擦拭以及多次采参比。具体的是，当U形管1的管道内液体完成一个生产周期，停止生产时，可以将U形管1内的液体通过排空口进行排空。视窗3和运动部2上的液体受重力的作用通过泄流槽42或者管道其他位置排空。剩余的残留液体，通过运动部2与视窗3的紧密贴合地擦拭而清理干净。此时可以通过光路模块5在线再次采参比。更进一步地，运动部2对视窗3进行多次擦拭，在每次的擦拭过程中光路模块5均进行采参比，进而可以实现反复在线采参比的功能。
尽管本申请内容中提到不同的具体实施例，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的实施方式包括这些变形和变化而不脱离本申请。
Claims (7)
1.一种解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，其特征在于，包括：
检测通道；
视窗，所述视窗设置在所述检测通道上；
运动部，所述运动部设置在所述检测通道内；
用于驱动所述运动部运动的驱动机构，所述驱动机构能驱动所述运动部对所述视窗的内侧壁抵触以进行清洁，并且所述运动部能在所述视窗处于干净状态下作为参比板；所述在线光谱检测系统还包括U形管，
所述U形管包括第一竖管、第二竖管和横管，所述横管用于将所述第一竖管的下端和所述第二竖管的下端相连通；
所述检测通道设置在所述第一竖管或第二竖管内；其中，所述视窗通过支撑板安装于所述第一竖管或第二竖管处，所述支撑板靠近所述视窗处设有两个导槽和泄流槽，两个所述导槽设置在所述运动部的两侧以对所述运动部进行限位，所述泄流槽开设于两个所述导槽之间，且所述泄流槽位于所述视窗的下方；
所述U形管的所述第一竖管和所述第二竖管均设有端口，在所述在线光谱检测系统处于清洗状态下，通过距离所述视窗较远的所述端口将液体排入，以使得液体自下而上流过所述视窗。
2.根据权利要求1所述的解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，其特征在于，所述在线光谱检测系统还包括光路模块，所述光路模块包括发射光纤、接收光纤与光纤支座，所述发射光纤与所述接收光纤安装于光纤支座上，所述发射光纤和所述接收光纤与所述视窗之间设置有预设角度，以使发射光斑中心与接收光斑中心重合在所述视窗的内壁上。
3.根据权利要求2所述的解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，其特征在于，在所述在线光谱检测系统处于采参比状态下，所述运动部能够对所述光路模块采集的光谱全覆盖。
4.根据权利要求1所述的解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，其特征在于，靠近所述视窗处还设有位置传感器，所述驱动机构的端部安装有触片，所述触片与所述位置传感器用以对所述运动部进行位置的确定，所述驱动机构带动所述触片仅单向触发所述位置传感器，用以保证所述运动部的位置的一致性。
5.根据权利要求1所述的解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，其特征在于，所述驱动机构用于驱使所述运动部沿竖直方向移动。
6.根据权利要求1所述的解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，其特征在于，所述视窗的内壁高于所述支撑板的内壁。
7.根据权利要求1所述的解决视窗挂壁与多次采参比问题的在线光谱检测系统，其特征在于，所述运动部采用聚四氯乙烯制成。
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