CN209673647U - 激光检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光检测系统，包括激光源、二向色镜以及聚焦镜组，激光源与二向色镜之间设置有反射镜，二向色镜的镜面与其入射光呈夹角式布置，激光源发出的激光束依次经过反射镜、二向色镜、聚焦镜组聚焦至样品表面，烧蚀产生的等离子体信号经由聚焦镜组、二向色镜反射至分析单元。上述方案通过反射镜的设置，当激光源发出的激光束经过二向色镜后发生偏移时，只需要调整反射镜的反射角度就可以将二向色镜透射后的激光束校正回预定光路上，这样就不需要对二向色镜以及聚焦镜组进行调整，使得调节十分方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光检测技术领域，具体涉及一种光路易调节的远程激光检测系统。
背景技术
在冶金行业，冶金熔体出炉时需要进行成分检测，以便判定当前产物是否合格，并确定是否与后续流程工艺吻合，指导相关物料配比设置。
目前熔体成分检测大多采用离线实验室化验方法，需要经过人工取样、送样到化验室、人工制样和化验分析等流程。整个过程不仅需要耗费大量时间，还需要耗费一定的人力，且检测的实时性差，无法为实时工艺控制提供指导。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种适用于熔体成分在线检测的激光检测系统，结构简单，调节方便。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种激光检测系统，包括激光源、二向色镜以及聚焦镜组，激光源与二向色镜之间设置有反射镜，二向色镜的镜面与其入射光呈夹角式布置，激光源发出的激光束依次经过反射镜、二向色镜、聚焦镜组聚焦至熔体表面，烧蚀产生的等离子体信号经由聚焦镜组、二向色镜反射至分析单元。
采用上述技术方案的有益效果是：通过反射镜的设置，当激光源发出的激光束经过二向色镜后发生偏移时，只需要调整反射镜的反射角度就可以将二向色镜透射后的激光束校正回预定光路上，这样就不需要对二向色镜以及聚焦镜组进行调整，使得调节十分方便。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
具体实施方式
结合附图，一种激光检测系统，包括激光源10、二向色镜20以及聚焦镜组30，激光源10与二向色镜20之间设置有反射镜40，二向色镜20的镜面与其入射光呈夹角式布置，激光源10发出的激光束依次经过反射镜40、二向色镜20、聚焦镜组30聚焦至样品A表面，烧蚀产生的等离子体信号经由聚焦镜组30、二向色镜20反射至分析单元。本实用新型的核心是通过反射镜的设置，当激光源发出的激光束经过二向色镜后发生偏移时，只需要调整反射镜的反射角度就可以将二向色镜透射后的激光束校正回预定光路上，这样就不需要对二向色镜以及聚焦镜组进行调整，使得调节十分方便。
优选的，所述反射镜40包括第一反射镜41和第二反射镜42，第一反射镜41和第二反射镜42的镜面垂直布置，激光束依次经第一反射镜41和第二反射镜42反射至二向色镜20上。通过将第一反射镜41和第二反射镜42镜面垂直布置，不仅能够对激光源10发出的激光束进行换向，还能保证激光源10发出的激光束与照射到二向色镜20上的激光束反向平行，这样就可以将激光源10布置在二向色镜20以及聚焦镜组30的旁侧，充分利用了二向色镜20以及聚焦镜组30的旁侧空间，避免系统过于冗长，使得各元器件的布置更加紧凑。
进一步的，聚焦镜组30包括沿激光束照射方向顺序布置的凹面反射镜31和凸面反射镜32，凹面反射镜31的中部开设有的中心孔311，凹面反射镜31的反射凹面312与凸面反射镜32的反射凸面321相对布置，激光束穿过中心孔311经凸面反射镜32的反射凸面321、凹面反射镜31的反射凹面312聚焦至样品A表面。具体的，利用凸面反射镜32让激光束折返再通过凹面反射镜31来聚焦，在保证聚焦效果的同时使得整体结构更加紧凑、合理。
优选的，所述中心孔311的直径与激光束在该位置处的截面直径吻合，凸面反射镜32垂直于中心孔311孔芯方向上的投影面积与中心孔311在垂直于孔芯方向上的截面面积吻合，凹面反射镜31的光束接收区域覆盖凸面反射镜32的光束反射区域。具体实施时，中心孔311的尺寸只需刚好满足激光束通过即可，凸面反射镜32也只需将激光束完全反射即可，这样可以保证中心孔311和凸面反射镜32的最大利用，不会造成浪费。同时，当激光束经凸面反射镜32反射后需要被凹面反射镜31完全接收，即凹面反射镜31的光束接收区域吻合式的覆盖凸面反射镜32的光束反射区域，这样经凸面反射镜32反射的激光束全部被凹面反射镜31反射聚焦，不会造成光束损失。
进一步的，聚焦镜组30还包括位移台33，凸面反射镜32滑动设置在位移台33上且两者之间构成沿激光束轴芯方向上的滑移导向配合。具体实施时，由于凸面反射镜32要小于凹面反射镜31，故将凹面反射镜31的位置固定不动，而将凸面反射镜32滑动设置在位移台33上，通过移动凸面反射镜32，即调整凸面反射镜32的反射凸面321与凹面反射镜31的反射凹面312之间的距离，从而对激光束的焦距进行调节。优选的，当凸面反射镜32调节至离凹面反射镜31最大距离时，凹面反射镜31的大小保证位于凸面反射镜32最外侧的反射光刚好照射到反射凹面312的边缘即可，即凹面反射镜31的光束接收区域刚好与凸面反射镜32的光束反射区域吻合，这样既不会导致凹面反射镜31过大，又可以保证反射凹面312的最大利用。
进一步的，所述激光源10的激光发射端设置有扩束镜50。通过扩束镜50对激光源10发出的激光束进行扩束准直，以便达到更好的聚焦效果。
进一步的，所述二向色镜20与分析单元之间设置有凸透镜60，烧蚀产生的等离子体信号经二向色镜20反射后由凸透镜60聚焦至分析单元。优选的，凸透镜60可由抛物面反射镜、凹面反射镜、超环面反射镜等曲面反射镜来替代。
Claims (7)
1.一种激光检测系统，其特征在于：包括激光源(10)、二向色镜(20)以及聚焦镜组(30)，激光源(10)与二向色镜(20)之间设置有反射镜(40)，二向色镜(20)的镜面与其入射光呈夹角式布置，激光源(10)发出的激光束依次经过反射镜(40)、二向色镜(20)、聚焦镜组(30)聚焦至样品A表面，烧蚀产生的等离子体信号经由聚焦镜组(30)、二向色镜(20)反射至分析单元。
2.根据权利要求1所述的激光检测系统，其特征在于：所述反射镜(40)包括第一反射镜(41)和第二反射镜(42)，第一反射镜(41)和第二反射镜(42)的镜面垂直布置，激光束依次经第一反射镜(41)和第二反射镜(42)反射至二向色镜(20)上。
3.根据权利要求1或2所述的激光检测系统，其特征在于：聚焦镜组(30)包括沿激光束照射方向顺序布置的凹面反射镜(31)和凸面反射镜(32)，凹面反射镜(31)的中部开设有的中心孔(311)，凹面反射镜(31)的反射凹面(312)与凸面反射镜(32)的反射凸面(321)相对布置，激光束穿过中心孔(311)经凸面反射镜(32)的反射凸面(321)、凹面反射镜(31)的反射凹面(312)聚焦至样品A表面。
4.根据权利要求3所述的激光检测系统，其特征在于：所述中心孔(311)的直径与激光束在该位置处的截面直径吻合，凸面反射镜(32)垂直于中心孔(311)孔芯方向上的投影面积与中心孔(311)在垂直于孔芯方向上的截面面积吻合，凹面反射镜(31)的光束接收区域覆盖凸面反射镜(32)的光束反射区域。
5.根据权利要求3所述的激光检测系统，其特征在于：聚焦镜组(30)还包括位移台(33)，凸面反射镜(32)滑动设置在位移台(33)上且两者之间构成沿激光束轴芯方向上的滑移导向配合。
6.根据权利要求1所述的激光检测系统，其特征在于：所述激光源(10)的激光发射端设置有扩束镜(50)。
7.根据权利要求1所述的激光检测系统，其特征在于：所述二向色镜(20)与分析单元之间设置有凸透镜(60)，烧蚀产生的等离子体信号经二向色镜(20)反射后由凸透镜(60)聚焦至分析单元。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109738420A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-10 | 合肥金星机电科技发展有限公司 | 激光检测系统 |
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2019
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