CN207366483U - 一种船用润滑油磨损金属元素x荧光分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，包括激发光源装置、信号探测装置、信号处理装置、滤光片控制系统、嵌入式计算机、单片机控制器、样品侧照装置，所述信号探测装置中设置有SI‑PIN电制冷探测器；所述样品侧照装置包括侧照式支撑架，在所述侧照式支撑架的中部开设有采用迈拉膜封闭的测量窗口；所述X射线发生器、SI‑PIN电制冷探测器设置在所述样品侧照装置的所述测量窗口侧前方。本实用新型采用SI‑PIN电制冷探测器进行探测分析，具有高分辨率、高计数率，对分析元素的高灵敏度和检出限，测量窗口采用迈拉膜封闭，可实现油类样品的快速检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及分析仪器设备技术领域，主要涉及一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪。
背景技术
船在航行时经常会用到润滑油，用于对一些特殊部件进行保护，润滑油的质量决定着各部件良好的运行以及使用寿命等。测定润滑油中磨损金属的含量，可以准确了解设备的运行状态和性能，润滑油中所含金属显示机件磨损的严重程度，这对设备的保养、工作性能的评价至关重要。然而目前没有专门的船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，一般所使用的X荧光分析仪，对安装及操作环境要求较高，外界电源、磁场、震动等对其的影响较大，不能在移动式船上使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种分析精度高、安装操作方便、抗震动能力强的船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪。
本实用新型所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，包括激发光源装置、信号探测装置、信号处理装置、滤光片控制系统、嵌入式计算机，所述激发光源装置中设置有X射线发生器和高压发生器，所述嵌入式计算机上连接有输出装置；所述信号探测装置、信号处理装置、嵌入式计算机、输出装置依次连接，所述激发光源装置与嵌入式计算机连接；
其特征在于，所述信号探测装置中设置有SI-PIN电制冷探测器，所述滤光片控制系统包括多个可选滤光片，所述滤光片设置在所述X射线发生器前端；所述分析仪还包括单片机控制器、样品侧照装置，所述单片机控制器连接在所述激发光源装置与嵌入式计算机之间；
所述样品侧照装置包括竖直设置的侧照式支撑架，在所述侧照式支撑架的中部开设有采用迈拉膜封闭的测量窗口，所述样品侧照装置还包括横向设置的盛装样品的样品瓶、横向设置在所述样品瓶底部外环面的样品瓶支撑架，所述样品瓶支撑架为一对对称设置的圆柱棒，所述样品瓶的头部伸入所述测量窗口且在瓶盖处开口用所述迈拉膜进行封装；
所述X射线发生器、SI-PIN电制冷探测器设置在所述样品侧照装置的所述测量窗口侧前方，所述SI-PIN电制冷探测器位于所述X射线发生器激发射线的最佳反射角的位置上。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述信号处理装置包括依次连接的放大器、数模转换器以及单片机。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述嵌入式计算机安装在所述分析仪内部，在所述分析仪外部设置有采用无线蓝牙与所述嵌入式计算机进行通讯操作的外置鼠标以及键盘。
本实用新型的有益效果是：一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，采用国际先进的SI-PIN电制冷探测器进行探测分析，具有高分辨率、高计数率，对分析元素的高灵敏度和检出限，设置样品侧照装置，测量窗口采用迈拉膜封闭，防止润滑油瓶的窗口破裂润滑油漏入测量室内部，可实现油类样品的快速检测；采用内置嵌入式一体化计算机，集成船用润滑油磨损金属元素分析一体化设计，提高抗震动及抗干扰能力，减少外界的影响，安装操作方便。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的样品侧照装置与X射线发生器激发探测的主视示意图。
图3是本实用新型的样品侧照装置与X射线发生器激发探测的侧视示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1至图3，图中给出的是一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，包括激发光源装置100、信号探测装置200、信号处理装置300、滤光片控制系统400、嵌入式计算机500，嵌入式计算机上500连接有输出装置510；信号探测装置200、信号处理装置300、嵌入式计算机500、输出装置510依次连接，激发光源装置100与嵌入式计算机500连接。信号处理装置300包括依次连接的放大器310、数模转换器320以及单片机330。输出装置510包括显示器511以及微型打印机512。
信号探测装置200中设置有美国AMPTEK公司的具有高分辨率、高计数率的SI-PIN电制冷探测器210，需要在低温下(-40℃)工作，低温需要由半导体制冷方式提供；SI-PIN电制冷探测器210无需液氮冷却，Be(铍窗)厚度为 7.5微米，对55Fe 5.9keV的X射线在计数率为1000CPS时的分辨率为145eV，它具有高灵敏度与分辨率，使一般样品在200秒内得到满意的检测结果。信号探测装置200还包括探测器电源220，探测器电源220给SI-PIN电制冷探测器 210提供所需的稳定电压。SI-PIN电制冷探测器210上设置有USB接口、RS232 串口、以太网通信多种接口。
激发光源装置100中设置有X射线发生器110和高压发生器120，以高压 50KV的正高压X射线发生器110作为激发源，该X射线发生器110采用Be(铍) 窗厚度为75微米的韧致辐射型﹑低功率﹑自然冷却﹑高寿命的X光管，根据实际应用选择W(钨靶)靶材。
滤光片控制系统400包括多个可选滤光片410和电机驱动装置420，滤光片410设置在X射线发生器110前端且一直位于X射线发生器110激发探测的射线上。滤光片410用于降低待测元素的本底，提高分析元素的灵敏度及检出限；本实施例中配备4个滤光片410以适应不同的分析要求，提高特定元素的分析灵敏度，使分析下限达到PPM级，从X射线发生器110产生的初级X射线通过滤光片410后直接激发侧照装置700上的样品。
分析仪还包括单片机控制器600、样品侧照装置700，单片机控制器600 连接在激发光源装置100与嵌入式计算机500之间；样品侧照装置700包括竖直设置的侧照式支撑架710，在侧照式支撑架710的中部开设有采用迈拉膜封闭的测量窗口711；X射线发生器110、SI-PIN电制冷探测器210分别设置在样品侧照装置700的测量窗口711上、下侧前方，SI-PIN电制冷探测器210 位于X射线发生器110激发射线的最佳反射角的位置上。
样品侧照装置700还包括横向设置的盛装样品的样品瓶、横向设置在样品瓶底部外环面的样品瓶支撑架730，样品瓶支撑架730为一对对称设置的圆柱棒731，样品瓶的头部伸入测量窗口711且在瓶盖721处开口用迈拉膜740进行封装。设置样品侧照装置700，测量窗口711采用迈拉膜740封闭，防止润滑油瓶的窗口破裂润滑油漏入测量室内部，可实现油类样品的快速检测。
嵌入式计算机500安装在分析仪内部，在分析仪外部设置有采用无线蓝牙与嵌入式计算机500进行通讯操作的外置鼠标以及键盘520。嵌入式计算机500 上设置有USB接口、RS232串口、以太网通信接口，单片机330通过USB接口把获取的多道数据传输给嵌入式计算机500。X射线发生器110采用正高压激发，激发与测试条件采用计算机数码控制与显示。在激发光源装置100中，高压发生器120的电压与电流采用自动数码控制及显示，X射线稳定度：0.3％/8 小时，电压范围：0V至50kV连续可调，电流范围：0mA至1mA连续可调。
如图1至图3所示，本实用新型的基本工作原理为：
首先把封装有迈拉膜740的样品瓶直接放置于样品侧照装置700的测试位置上，X射线发生器110发出X射线经过滤光片410后激发测量样品，使测量样品中各个元素的原子中的核外电子(特别是K层电子)受激发而放出，并且在原来位置产生一个空穴；此时外层电子(特别是L层电子)就会填充这个空穴位置，多余的能量就以特征X射线的形式放出。这些特征X射线进入SI-PIN 电制冷探测器210产生脉冲信号，经过放大器310的放大与脉冲成形，送入模数转换器320，模数转换器320将模拟信号转换成数字量，送入单片机330，单片机330通过通讯方式把数据发送给嵌入式计算机500进行处理。
本实用新型具有分析速度快、使用方便、精度高、成本低、故障率低、测量时间短等优点，可分析元素周期表中由硫(16S)到铀(92U)之间的全部元素。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及同等物界定。
Claims (3)
1.一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，包括激发光源装置、信号探测装置、信号处理装置、滤光片控制系统、嵌入式计算机，所述激发光源装置中设置有X射线发生器和高压发生器，所述嵌入式计算机上连接有输出装置；所述信号探测装置、信号处理装置、嵌入式计算机、输出装置依次连接，所述激发光源装置与嵌入式计算机连接；
其特征在于，所述信号探测装置中设置有SI-PIN电制冷探测器，所述滤光片控制系统包括多个可选滤光片，所述滤光片设置在所述X射线发生器前端；所述分析仪还包括单片机控制器、样品侧照装置，所述单片机控制器连接在所述激发光源装置与嵌入式计算机之间；
所述样品侧照装置包括竖直设置的侧照式支撑架，在所述侧照式支撑架的中部开设有采用迈拉膜封闭的测量窗口，所述样品侧照装置还包括横向设置的盛装样品的样品瓶、横向设置在所述样品瓶底部外环面的样品瓶支撑架，所述样品瓶支撑架为一对对称设置的圆柱棒，所述样品瓶的头部伸入所述测量窗口且在瓶盖处开口用所述迈拉膜进行封装；
所述X射线发生器、SI-PIN电制冷探测器设置在所述样品侧照装置的所述测量窗口侧前方，所述SI-PIN电制冷探测器位于所述X射线发生器激发射线的最佳反射角的位置上。
2.如权利要求1所述的一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，所述信号处理装置包括依次连接的放大器、数模转换器以及单片机。
3.如权利要求1所述的一种船用润滑油磨损金属元素X荧光分析仪，所述嵌入式计算机安装在所述分析仪内部，在所述分析仪外部设置有采用无线蓝牙与所述嵌入式计算机进行通讯操作的外置鼠标以及键盘。
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| CN110426376A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-11-08 | 长春工业大学 | 一种汽车无级变速器磨损状况检测功能的荧光纳米传感器的制备及应用 |
| CN112337688A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-09 | 耒阳市盛唐石业有限公司 | 一种石材雕刻加工用喷漆装置 |
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