CN117129421A - 一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气体检测技术领域，且公开了一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，包括支撑箱，所述支撑箱的正面固定安装有排水管，所述排水管与所述支撑箱的内部相连通。本发明还提供了一种基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法。本发明通过水泵分别向两个波纹管内部进行注水，同时将石英音叉放置于承接板顶部，第二传动块在水压的作用下推动第二伸缩杆与滑动块滑动于承接架内壁矩形槽内部，第二支撑杆移动过程中带动连接组件与夹持组件向中部移动，移动过程中左右两端夹持板分别与石英音叉的两侧相接触，从而对石英音叉进行固定，同时通过夹持组件能够对不同形状的石英音叉进行夹持固定。
Description
技术领域
本发明属于气体检测技术领域，具体是一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法。
背景技术
痕量气体检测在环境检测、生物医学和燃烧诊断等领域具有十分重要的意义。目前，可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)已被广泛应用于各种痕量气体检测。随着石英增强光声光谱(QEPAS)的提出，石英音叉(QTF)首次被引入到基于激光光谱的痕量气体检测系统中。但是，QEPAS是一种接触式测量方法，当检测中存在酸性或腐蚀性气体时，QTF会因长期暴露而受到腐蚀，从而降低其使用寿命。近年来，光致热弹光谱(LITES)被广泛应用于各种气体检测，其中QTF在该技术中充当探测器。激光被目标气体吸收后，照射到QTF表面，由于石英材料的吸收，激光能量转化为热能，导致QTF的热弹性膨胀。周期性的热弹信号使QTF产生机械运动，当其频率与谐振频率一致时，使得机械运动增强。根据压电效应，产生含有气体浓度信息的电信号。同时，该技术是一种非接触式测量方法，可检测酸性或腐蚀性气体，至今为止，LITES已被用于检测多种气体。
公开号为CN112881298A的中国发明专利，公开了一种基于聚合物薄膜石英音叉的气体检测系统，所述检测系统包括赫里奥特气体池、分布式反馈激光器、涂覆有聚合物薄膜的石英音叉探测装置以及信号采集处理系统。该发明基于光热光谱技术，使用石英音叉作为传感器，通过激光束照射在音叉臂表面产生的热弹性形变引起石英音叉的机械振动，根据石英音叉的压电效应将机械振动转化为电信号进行采集并处理。该发明将高分子聚合物涂覆于石英音叉臂表面制成薄膜，以增大普通音叉表面的热膨胀系数，增强气体检测的灵敏度、信噪比(SNR)及最小检出限等参数。
上述现有技术中通过石英音叉的气体检测过程中对石英音叉进行固定，并与赫里奥特气体池、聚焦透镜保持水平，才能保证激光精准对石英音叉进行加工，但由于现有石英音叉的大小及形状各不相同，在对不同石英音叉加工过程中，则需要音叉的高度进行调节，现有音叉固定大多采用人工手动调节，人工调节误差较大，从而影响音叉加工的效果；因此现提出一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法，解决了现有石英音叉的大小及形状各不相同，在对不同石英音叉加工过程中，则需要音叉的高度进行调节，现有音叉固定大多采用人工手动调节，人工调节误差较大，从而影响音叉加工的效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，包括支撑箱，所述支撑箱的正面固定安装有排水管，所述排水管与所述支撑箱的内部相连通，所述支撑箱的内部活动安装有水平组件，所述水平组件内部的左右两端分别活动卡接有传动组件，两个所述传动组件的内部分别活动安装有排水组件，两个所述传动组件的一侧分别固定安装有连接组件，两个所述连接组件的一侧分别铰接有夹持组件，所述水平组件内部的中部固定安装有承接组件；
所述水平组件包括有活动安装于所述支撑箱内部的承接架，所述承接架的外部与所述支撑箱的内壁相接触，所述承接架顶部的左右两端分别固定安装有连接块，两个所述连接块的一侧分别固定安装有防护罩，所述承接架的底部固定安装有第三漂浮板。
优选地，所述承接组件包括有活动安装于所述承接架内壁前后两侧的第一伸缩杆，两个所述第一伸缩杆之间活动安装有第一连接块，所述第一连接块的中部固定安装有第一支撑杆，所述第一支撑杆的底部固定安装有第一稳定块，所述第一支撑杆的顶部固定安装有承接板，所述第一支撑杆的外部固定安装有第一漂浮板。
优选地，所述第一漂浮板位于所述第一连接块与所述第一稳定块之间，所述第一漂浮板由橡胶材质制成，两个所述第一伸缩杆的两端分别呈球状，两个所述第一伸缩杆的一端与所述第一连接块的两侧活动安装，两个所述第一伸缩杆的另一端分别与所述承接架内壁的前后两端活动安装。
优选地，所述传动组件包括有活动安装于所述承接架内部前后两端的滑动块，两个所述滑动块的一侧分别活动卡接有第二伸缩杆，两个所述第二伸缩杆的一端分别活动卡接有第二传动块，所述第二传动块的中部固定安装有第二支撑杆，所述第二支撑杆的底部固定安装第二稳定块，所述第二支撑杆的外部固定安装有第二漂浮板，所述第二稳定块的一侧固定安装有波纹管，所述波纹管的顶部固定安装有阀门，所述第二漂浮板与所述第三漂浮板保持水平。
优选地，所述承接架内壁的前后两侧分别开设有矩形槽，两个所述滑动块分别活动卡接于所述矩形槽内部，所述波纹管的中部呈波纹状，所述第二漂浮板由橡胶材质制成，所述传动组件以支撑箱为中轴左右对称。
优选地，所述连接组件包括有固定安装于所述第二支撑杆一侧的固定杆，所述固定杆内部的前后两端分别活动安装有活动块，两个所述活动块的一侧固定安装有活动杆，两个所述活动块的另一侧分别固定安装有第三弹簧。
优选地，所述固定杆内部的前后两端分别开设有滑动槽，两个所述第三弹簧与两个所述活动块分别位于所述滑动槽内部。
优选地，所述夹持组件包括有铰接于两个所述活动杆一端的第一传动块，所述第一传动块的前后两端分别活动套接有连接杆，两个所述连接杆的外部分别固定套接有第一弹簧，两个所述连接杆的一侧分别固定安装有夹持板，两个所述连接杆的另一侧分别固定安装有连接管，两个所述连接管的另一端与所述固定杆的中部固定连接，所述第一传动块的数量为四个，四个所述第一传动块依次铰接。
优选地，所述排水组件包括有活动套接于所述第二支撑杆内部的传动杆，所述传动杆的顶部固定安装有挡板，所述传动杆的底部固定安装有密封板，所述密封板的顶部固定安装有第二弹簧，所述第二稳定块的底部开设有排水孔。
本发明还提供了一种基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法，所述基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法具体步骤如下，
S1、首先将两个波纹管与水泵对接，通过水泵分别向两个波纹管内部进行注水，由于两个波纹管呈波纹状，两个波纹管内部的水压逐渐增大，从而推动两个第二支撑杆向中部移动，同时将石英音叉放置于承接板顶部，由于波纹管、第二稳定块与第二支撑杆内部相连通，水分别进入第二支撑杆与第二稳定块内部，第二传动块在水压的作用下推动第二伸缩杆与滑动块滑动于承接架内壁矩形槽内部，第二支撑杆移动过程中带动连接组件与夹持组件向中部移动，移动过程中左右两端夹持板分别与石英音叉的两侧相接触，从而对石英音叉进行固定；
S2、再将排水管与注水装置对接，并通过注水装置向支撑箱的内部进行注水，支撑箱内部的水位逐渐上升，第三漂浮板跟随水位向上移动，推动承接架，同时向上推动传动组件、连接组件、夹持组件、承接组件与顶部石英音叉，从而使石英音叉与聚光透镜保持水平，进而使激光能够精准与石英音叉相接触；
S3、由于第一漂浮板、第二漂浮板与第三漂浮板保持水平，且支撑箱内部的水始终处于水平状态，而两个第二漂浮板与第一漂浮板始终漂浮于支撑箱内部水面上，从而通过支撑箱内部的水控制石英音叉使其始终保持水平状态，进而使得激光与石英音叉精准接触；
S4、同时通过激光对石英音叉加工过程中，由于两个第二支撑杆、第二稳定块与固定杆内部相连通，通过两个连接管与两个连接杆、两个夹持板内部相连通，波纹管内部水分别进入两个夹持板内部，且两个夹持板的一侧与石英音叉表面相接触，从而通过夹持板内部的水对音叉表面进行热交换，从而降低石英音叉表面的温度，使其便于取下；
S5、通过激光对石英音叉加工完后，此时向上拉动挡板、传动杆与密封板，密封板向上移动，使密封板脱离排水孔的顶部，并对第二弹簧进行压缩，使第二稳定块的内部与支撑箱的内部相连通，在波纹管内部压力的作用下，内部的水分别进入支撑箱的内部，从而使第二支撑杆脱离对石英音叉的夹持，同时第二稳定块内部的水进入支撑箱内部时，支撑箱内部的水位上升，从而向上将承接组件顶部的石英音叉顶起，从而便于将石英音叉取出。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过水泵分别向两个波纹管内部进行注水，由于两个波纹管呈波纹状，两个波纹管内部的水压逐渐增大，从而推动两个第二支撑杆向中部移动，同时将石英音叉放置于承接板顶部，由于波纹管、第二稳定块与第二支撑杆内部相连通，水分别进入第二支撑杆与第二稳定块内部，第二传动块在水压的作用下推动第二伸缩杆与滑动块滑动于承接架内壁矩形槽内部，第二支撑杆移动过程中带动连接组件与夹持组件向中部移动，移动过程中左右两端夹持板分别与石英音叉的两侧相接触，从而对石英音叉进行固定，同时通过夹持组件能够对不同形状的石英音叉进行夹持固定；
本发明通过排水管与注水装置对接，并通过注水装置向支撑箱的内部进行注水，支撑箱内部的水位逐渐上升，第三漂浮板跟随水位向上移动，推动承接架，同时向上推动传动组件、连接组件、夹持组件、承接组件与顶部石英音叉，使石英音叉与聚光透镜保持水平，同时使激光能够精准与石英音叉相接触，从而能够对音叉的高度进行调节，进而能够对不同大小及高度的石英音叉进行加工；
本发明通过第一漂浮板、第二漂浮板与第三漂浮板保持水平，且支撑箱内部的水始终处于水平状态，而两个第二漂浮板与第一漂浮板始终漂浮于支撑箱内部水面上，从而通过支撑箱内部的水控制石英音叉使其始终保持水平状态，进而使得激光与石英音叉精准接触，同时能够提高石英音叉加工的效果。
附图说明
图1为本发明结构整体外观示意图；
图2为本发明结构剖面示意图；
图3为本发明结构内部示意图；
图4为本发明结构夹持组件与承接组件外观示意图；
图5为本发明结构俯视剖面示意图；
图6为本发明结构水平组件与传动组件配合示意图；
图7为本发明结构传动组件外观示意图；
图8为本发明结构连接组件与夹持组件配合示意图；
图9为本发明结构夹持组件剖面示意图；
图10为本发明结构传动组件剖面示意图；
图11为本发明结构图10中A处放大示意图。
图中：1、支撑箱；2、排水管；3、承接组件；301、第一稳定块；302、第一漂浮板；303、第一连接块；304、承接板；305、第一伸缩杆；306、第一支撑杆；4、夹持组件；401、第一传动块；402、第一弹簧；403、夹持板；404、连接杆；405、连接管；5、排水组件；501、传动杆；502、密封板；503、排水孔；504、第二弹簧；505、挡板；6、传动组件；601、第二支撑杆；602、滑动块；603、阀门；604、波纹管；605、第二稳定块；606、第二漂浮板；607、第二传动块；608、第二伸缩杆；7、连接组件；701、固定杆；702、活动杆；703、第三弹簧；704、活动块；8、水平组件；801、承接架；802、第三漂浮板；803、连接块；804、防护罩。
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。
如图1至图11所示，本发明提供一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，包括支撑箱1，支撑箱1的正面固定安装有排水管2，排水管2与支撑箱1的内部相连通，支撑箱1的内部活动安装有水平组件8，水平组件8内部的左右两端分别活动卡接有传动组件6，两个传动组件6的内部分别活动安装有排水组件5，两个传动组件6的一侧分别固定安装有连接组件7，两个连接组件7的一侧分别铰接有夹持组件4，水平组件8内部的中部固定安装有承接组件3；
水平组件8包括有活动安装于支撑箱1内部的承接架801，承接架801的外部与支撑箱1的内壁相接触，承接架801顶部的左右两端分别固定安装有连接块803，两个连接块803的一侧分别固定安装有防护罩804，承接架801的底部固定安装有第三漂浮板802。
通过排水管2与注水装置对接，并通过注水装置向支撑箱1的内部进行注水，支撑箱1内部的水位逐渐上升，第三漂浮板802跟随水位向上移动，推动承接架801，同时向上推动传动组件6、连接组件7、夹持组件4、承接组件3与顶部石英音叉，从而使石英音叉与聚光透镜保持水平，进而使激光能够精准与石英音叉相接触。
如图3、图4所示，承接组件3包括有活动安装于承接架801内壁前后两侧的第一伸缩杆305，两个第一伸缩杆305之间活动安装有第一连接块303，第一连接块303的中部固定安装有第一支撑杆306，第一支撑杆306的底部固定安装有第一稳定块301，第一支撑杆306的顶部固定安装有承接板304，第一支撑杆306的外部固定安装有第一漂浮板302，第一漂浮板302位于第一连接块303与第一稳定块301之间，第一漂浮板302由橡胶材质制成，两个第一伸缩杆305的两端分别呈球状，两个第一伸缩杆305的一端与第一连接块303的两侧活动安装，两个第一伸缩杆305的另一端分别与承接架801内壁的前后两端活动安装。
通过将石英音叉放置于承接板304顶部，同时向支撑箱1内部进行注水，第一漂浮板302跟随水面向上移动，通过控制支撑箱1内部的水位，从而控制承接板304顶部石英音叉的高度，同时通过第一稳定块301对承接板304顶部的石英音叉进行稳定，从而提高音叉加工的稳定性。
如图4、图6、图7、图10所示，传动组件6包括有活动安装于承接架801内部前后两端的滑动块602，两个滑动块602的一侧分别活动卡接有第二伸缩杆608，两个第二伸缩杆608的一端分别活动卡接有第二传动块607，第二传动块607的中部固定安装有第二支撑杆601，第二支撑杆601的底部固定安装第二稳定块605，第二支撑杆601的外部固定安装有第二漂浮板606，第二稳定块605的一侧固定安装有波纹管604，波纹管604的顶部固定安装有阀门603，第二漂浮板606与第三漂浮板802保持水平，承接架801内壁的前后两侧分别开设有矩形槽，两个滑动块602分别活动卡接于矩形槽内部，波纹管604的中部呈波纹状，第二漂浮板606由橡胶材质制成，传动组件6以支撑箱1为中轴左右对称。
通过两个波纹管604与水泵对接，通过水泵分别向两个波纹管604内部进行注水，由于两个波纹管604呈波纹状，两个波纹管604内部的水压逐渐增大，从而推动两个第二支撑杆601向中部移动，同时将石英音叉放置于承接板304顶部，由于波纹管604、第二稳定块605与第二支撑杆601内部相连通，水分别进入第二支撑杆601与第二稳定块605内部，第二传动块607在水压的作用下推动第二伸缩杆608与滑动块602滑动于承接架801内壁矩形槽内部，第二支撑杆601移动过程中带动连接组件7与夹持组件4向中部移动，移动过程中左右两端夹持组件4分别与石英音叉的两侧相接触，从而对石英音叉进行固定；
由于第一漂浮板302、第二漂浮板606与第三漂浮板802保持水平，且支撑箱1内部的水始终处于水平状态，而两个第二漂浮板606与第一漂浮板302始终漂浮于支撑箱1内部水面上，从而通过支撑箱1内部的水控制石英音叉使其始终保持水平状态，进而使得激光与石英音叉精准接触。
如图8、图9、图10所示，连接组件7包括有固定安装于第二支撑杆601一侧的固定杆701，固定杆701内部的前后两端分别活动安装有活动块704，两个活动块704的一侧固定安装有活动杆702，两个活动块704的另一侧分别固定安装有第三弹簧703，固定杆701内部的前后两端分别开设有滑动槽，两个第三弹簧703与两个活动块704分别位于滑动槽内部；
夹持组件4包括有铰接于两个活动杆702一端的第一传动块401，第一传动块401的前后两端分别活动套接有连接杆404，两个连接杆404的外部分别固定套接有第一弹簧402，两个连接杆404的一侧分别固定安装有夹持板403，两个连接杆404的另一侧分别固定安装有连接管405，两个连接管405的另一端与固定杆701的中部固定连接，第一传动块401的数量为四个，四个第一传动块401依次铰接。
通过波纹管604内部的水压推动第二支撑杆601、固定杆701向承接架801的中部移动，固定杆701移动过程中带动夹持组件4，同时夹持板403的一侧与石英音叉的一侧相接触，同时夹持板403受到阻挡分别推动连接杆404并对第一弹簧402进行压缩，同时由于四个第一传动块401依次铰接，从而使四个第一传动块401的中部发生形变，四个第一传动块401的中部呈圆弧状，同时拉动两个活动杆702与两个活动块704向中部移动，并对两个第三弹簧703进行压缩，此时夹持板403即可对圆形石英音叉进行固定，从而提高夹持组件4的实用性。
如图7、图9、图10、图11所示，排水组件5包括有活动套接于第二支撑杆601内部的传动杆501，传动杆501的顶部固定安装有挡板505，传动杆501的底部固定安装有密封板502，密封板502的顶部固定安装有第二弹簧504，第二稳定块605的底部开设有排水孔503。
通过激光对石英音叉加工完后，此时向上拉动挡板505、传动杆501与密封板502，密封板502向上移动，使密封板502脱离排水孔503的顶部，并对第二弹簧504进行压缩，使第二稳定块605的内部与支撑箱1的内部相连通，在波纹管604内部压力的作用下，内部的水分别进入支撑箱1的内部，从而使第二支撑杆601脱离对石英音叉的夹持，同时第二稳定块605内部的水进入支撑箱1内部时，支撑箱1内部的水位上升，从而向上将承接组件3顶部的石英音叉顶起，从而便于将石英音叉取出。
本发明还提供了一种基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法，基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法，具体步骤如下：
S1、首先将两个波纹管604与水泵对接，通过水泵分别向两个波纹管604内部进行注水，由于两个波纹管604呈波纹状，两个波纹管604内部的水压逐渐增大，从而推动两个第二支撑杆601向中部移动，同时将石英音叉放置于承接板304顶部，由于波纹管604、第二稳定块605与第二支撑杆601内部相连通，水分别进入第二支撑杆601与第二稳定块605内部，第二传动块607在水压的作用下推动第二伸缩杆608与滑动块602滑动于承接架801内壁矩形槽内部，第二支撑杆601移动过程中带动连接组件7与夹持组件4向中部移动，移动过程中左右两端夹持板403分别与石英音叉的两侧相接触，从而对石英音叉进行固定；
S2、再将排水管2与注水装置对接，并通过注水装置向支撑箱1的内部进行注水，支撑箱1内部的水位逐渐上升，第三漂浮板802跟随水位向上移动，推动承接架801，同时向上推动传动组件6、连接组件7、夹持组件4、承接组件3与顶部石英音叉，从而使石英音叉与聚光透镜保持水平，进而使激光能够精准与石英音叉相接触；
S3、由于第一漂浮板302、第二漂浮板606与第三漂浮板802保持水平，且支撑箱1内部的水始终处于水平状态，而两个第二漂浮板606与第一漂浮板302始终漂浮于支撑箱1内部水面上，从而通过支撑箱1内部的水控制石英音叉使其始终保持水平状态，进而使得激光与石英音叉精准接触；
S4、同时通过激光对石英音叉加工过程中，由于两个第二支撑杆601、第二稳定块605与固定杆701内部相连通，通过两个连接管405与两个连接杆404、两个夹持板403内部相连通，波纹管604内部水分别进入两个夹持板403内部，且两个夹持板403的一侧与石英音叉表面相接触，从而通过夹持板403内部的水对音叉表面进行热交换，从而降低石英音叉表面的温度，使其便于取下；
S5、通过激光对石英音叉加工完后，此时向上拉动挡板505、传动杆501与密封板502，密封板502向上移动，使密封板502脱离排水孔503的顶部，并对第二弹簧504进行压缩，使第二稳定块605的内部与支撑箱1的内部相连通，在波纹管604内部压力的作用下，内部的水分别进入支撑箱1的内部，从而使第二支撑杆601脱离对石英音叉的夹持，同时第二稳定块605内部的水进入支撑箱1内部时，支撑箱1内部的水位上升，从而向上将承接组件3顶部的石英音叉顶起，从而便于将石英音叉取出。
需要说明的是，在本文中，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，包括支撑箱(1)，其特征在于：所述支撑箱(1)的正面固定安装有排水管(2)，所述排水管(2)与所述支撑箱(1)的内部相连通，所述支撑箱(1)的内部活动安装有水平组件(8)，所述水平组件(8)内部的左右两端分别活动卡接有传动组件(6)，两个所述传动组件(6)的内部分别活动安装有排水组件(5)，两个所述传动组件(6)的一侧分别固定安装有连接组件(7)，两个所述连接组件(7)的一侧分别铰接有夹持组件(4)，所述水平组件(8)内部的中部固定安装有承接组件(3)；
所述水平组件(8)包括有活动安装于所述支撑箱(1)内部的承接架(801)，所述承接架(801)的外部与所述支撑箱(1)的内壁相接触，所述承接架(801)顶部的左右两端分别固定安装有连接块(803)，两个所述连接块(803)的一侧分别固定安装有防护罩(804)，所述承接架(801)的底部固定安装有第三漂浮板(802)。
2.根据权利要求1所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述承接组件(3)包括有活动安装于所述承接架(801)内壁前后两侧的第一伸缩杆(305)，两个所述第一伸缩杆(305)之间活动安装有第一连接块(303)，所述第一连接块(303)的中部固定安装有第一支撑杆(306)，所述第一支撑杆(306)的底部固定安装有第一稳定块(301)，所述第一支撑杆(306)的顶部固定安装有承接板(304)，所述第一支撑杆(306)的外部固定安装有第一漂浮板(302)。
3.根据权利要求2所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述第一漂浮板(302)位于所述第一连接块(303)与所述第一稳定块(301)之间，所述第一漂浮板(302)由橡胶材质制成，两个所述第一伸缩杆(305)的两端分别呈球状，两个所述第一伸缩杆(305)的一端与所述第一连接块(303)的两侧活动安装，两个所述第一伸缩杆(305)的另一端分别与所述承接架(801)内壁的前后两端活动安装。
4.根据权利要求2所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述传动组件(6)包括有活动安装于所述承接架(801)内部前后两端的滑动块(602)，两个所述滑动块(602)的一侧分别活动卡接有第二伸缩杆(608)，两个所述第二伸缩杆(608)的一端分别活动卡接有第二传动块(607)，所述第二传动块(607)的中部固定安装有第二支撑杆(601)，所述第二支撑杆(601)的底部固定安装第二稳定块(605)，所述第二支撑杆(601)的外部固定安装有第二漂浮板(606)，所述第二稳定块(605)的一侧固定安装有波纹管(604)，所述波纹管(604)的顶部固定安装有阀门(603)，所述第二漂浮板(606)与所述第三漂浮板(802)保持水平。
5.根据权利要求4所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述承接架(801)内壁的前后两侧分别开设有矩形槽，两个所述滑动块(602)分别活动卡接于所述矩形槽内部，所述波纹管(604)的中部呈波纹状，所述第二漂浮板(606)由橡胶材质制成，所述传动组件(6)以支撑箱(1)为中轴左右对称。
6.根据权利要求4所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述连接组件(7)包括有固定安装于所述第二支撑杆(601)一侧的固定杆(701)，所述固定杆(701)内部的前后两端分别活动安装有活动块(704)，两个所述活动块(704)的一侧固定安装有活动杆(702)，两个所述活动块(704)的另一侧分别固定安装有第三弹簧(703)。
7.根据权利要求6所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述固定杆(701)内部的前后两端分别开设有滑动槽，两个所述第三弹簧(703)与两个所述活动块(704)分别位于所述滑动槽内部。
8.根据权利要求6所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述夹持组件(4)包括有铰接于两个所述活动杆(702)一端的第一传动块(401)，所述第一传动块(401)的前后两端分别活动套接有连接杆(404)，两个所述连接杆(404)的外部分别固定套接有第一弹簧(402)，两个所述连接杆(404)的一侧分别固定安装有夹持板(403)，两个所述连接杆(404)的另一侧分别固定安装有连接管(405)，两个所述连接管(405)的另一端与所述固定杆(701)的中部固定连接，所述第一传动块(401)的数量为四个，四个所述第一传动块(401)依次铰接。
9.根据权利要求8所述的基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统，其特征在于：所述排水组件(5)包括有活动套接于所述第二支撑杆(601)内部的传动杆(501)，所述传动杆(501)的顶部固定安装有挡板(505)，所述传动杆(501)的底部固定安装有密封板(502)，所述密封板(502)的顶部固定安装有第二弹簧(504)，所述第二稳定块(605)的底部开设有排水孔(503)。
10.一种基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法，其特征在于：所述基于激光加工微型石英音叉气体的检测方法具体步骤如下，
S1、首先将两个波纹管(604)与水泵对接，通过水泵分别向两个波纹管(604)内部进行注水，由于两个波纹管(604)呈波纹状，两个波纹管(604)内部的水压逐渐增大，从而推动两个第二支撑杆(601)向中部移动，同时将石英音叉放置于承接板(304)顶部，由于波纹管(604)、第二稳定块(605)与第二支撑杆(601)内部相连通，水分别进入第二支撑杆(601)与第二稳定块(605)内部，第二传动块(607)在水压的作用下推动第二伸缩杆(608)与滑动块(602)滑动于承接架(801)内壁矩形槽内部，第二支撑杆(601)移动过程中带动连接组件(7)与夹持组件(4)向中部移动，移动过程中左右两端夹持板(403)分别与石英音叉的两侧相接触，从而对石英音叉进行固定；
S2、再将排水管(2)与注水装置对接，并通过注水装置向支撑箱(1)的内部进行注水，支撑箱(1)内部的水位逐渐上升，第三漂浮板(802)跟随水位向上移动，推动承接架(801)，同时向上推动传动组件(6)、连接组件(7)、夹持组件(4)、承接组件(3)与顶部石英音叉，从而使石英音叉与聚光透镜保持水平，进而使激光能够精准与石英音叉相接触；
S3、由于第一漂浮板(302)、第二漂浮板(606)与第三漂浮板(802)保持水平，且支撑箱(1)内部的水始终处于水平状态，而两个第二漂浮板(606)与第一漂浮板(302)始终漂浮于支撑箱(1)内部水面上，从而通过支撑箱(1)内部的水控制石英音叉使其始终保持水平状态，进而使得激光与石英音叉精准接触；
S4、同时通过激光对石英音叉加工过程中，由于两个第二支撑杆(601)、第二稳定块(605)与固定杆(701)内部相连通，通过两个连接管(405)与两个连接杆(404)、两个夹持板(403)内部相连通，波纹管(604)内部水分别进入两个夹持板(403)内部，且两个夹持板(403)的一侧与石英音叉表面相接触，从而通过夹持板(403)内部的水对音叉表面进行热交换，从而降低石英音叉表面的温度，使其便于取下；
S5、通过激光对石英音叉加工完后，此时向上拉动挡板(505)、传动杆(501)与密封板(502)，密封板(502)向上移动，使密封板(502)脱离排水孔(503)的顶部，并对第二弹簧(504)进行压缩，使第二稳定块(605)的内部与支撑箱(1)的内部相连通，在波纹管(604)内部压力的作用下，内部的水分别进入支撑箱(1)的内部，从而使第二支撑杆(601)脱离对石英音叉的夹持，同时第二稳定块(605)内部的水进入支撑箱(1)内部时，支撑箱(1)内部的水位上升，从而向上将承接组件(3)顶部的石英音叉顶起，从而便于将石英音叉取出。
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| CN202311224563.4A CN117129421B (zh) | 2023-09-21 | 2023-09-21 | 一种基于激光加工微型石英音叉的气体检测系统及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117825278A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-05 | 江苏弘扬石英制品有限公司 | 一种二次热加工石英扩管气泡气线的在线检测装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104614317A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-05-13 | 中国科学院电工研究所 | 一种双管并排式石英音叉增强型光声光谱检测装置 |
| CN104849214A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-19 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种基于石英音叉增强的多组分光声光谱气体传感装置 |
| CN104914049A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-16 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种石英增强光声光谱气体封装检测装置 |
| CN111220551A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-06-02 | 哈尔滨工业大学 | 基于音叉共鸣的光热光谱痕量气体检测装置及方法 |
| CN112881298A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-01 | 河北大学 | 基于聚合物薄膜石英音叉的气体检测系统及方法 |
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2023
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104614317A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-05-13 | 中国科学院电工研究所 | 一种双管并排式石英音叉增强型光声光谱检测装置 |
| CN104849214A (zh) * | 2015-04-20 | 2015-08-19 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种基于石英音叉增强的多组分光声光谱气体传感装置 |
| CN104914049A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-16 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种石英增强光声光谱气体封装检测装置 |
| CN111220551A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-06-02 | 哈尔滨工业大学 | 基于音叉共鸣的光热光谱痕量气体检测装置及方法 |
| CN112881298A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-01 | 河北大学 | 基于聚合物薄膜石英音叉的气体检测系统及方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117825278A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-05 | 江苏弘扬石英制品有限公司 | 一种二次热加工石英扩管气泡气线的在线检测装置 |
| CN117825278B (zh) * | 2024-01-08 | 2024-07-26 | 江苏弘扬石英制品有限公司 | 一种二次热加工石英扩管气泡气线的在线检测装置 |
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| CN117129421B (zh) | 2024-02-06 |
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