CN220796081U - 光谱仪模拟训练装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光谱仪模拟训练装置，包括机箱，机箱内设置有硬件系统，硬件系统包括操作平台和计算机，操作平台的内部设置有监控装置，操作平台的背部面板的下部设置有样品台，样品台上设置有样品盒，样品盒的上方设置有盘电极，盘电极的上方设置有夹具，夹具上夹持有棒电极。本实用新型可以通过光谱仪模拟训练装置为使用者搭建一个实用、耐用、好用的光谱仪训练平台，以提升其对该型设备的操作技能，减少其对光谱仪实装设备的依赖，不仅可以大量反复训练、积累实践经验，又能大幅度降低试验耗材的消耗，同时可降低实装设备的使用率、故障率和维修次数，不需消耗真实试验所需耗材，可大幅降低消耗，减少浪费和污染。

Description

光谱仪模拟训练装置

技术领域

本实用新型涉及油液光谱分析设备技术领域，具体涉及一种光谱仪模拟训练装置。

背景技术

光谱分析是根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法。其优点是灵敏、迅速，在物理、化学、生物、医药、食品、机械、航天等领域应用广泛。

光谱仪是为实现物质光谱分析所研制仪器。目前，在机械装备油液监控领域，油料光谱仪为其中的典型代表。油料光谱仪是用于分析润滑油、燃油、防冻液和水的转盘电极式油料光谱仪。

油料光谱仪，使用限制多、新手操作入门难。使用者要想掌握该仪器的使用方法，需要经历大量和反复练习，锻炼操作技能。因此，需要耗费大量时间成本，并且油料光谱仪在实操使用中，实际分析消耗大，每次分析都需要消耗标油、样品舟、盘电极、棒电极和纸巾等，部分耗材价格非常昂贵，如果仪器供初学者操作练习，不仅浪费较高，而且产生的污染较多。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种光谱仪模拟训练装置，可以通过光谱仪模拟训练装置为使用者搭建一个实用、耐用、好用的光谱仪训练平台，以提升其对该型设备的操作技能，减少其对光谱仪实装设备的依赖，不仅可以大量反复训练、积累实践经验，又能大幅度降低试验耗材的消耗，同时可降低实装设备的使用率、故障率和维修次数，不需消耗真实试验所需耗材，可大幅降低消耗，减少浪费和污染。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种光谱仪模拟训练装置，包括机箱，机箱内设置有用于对油样进行检测和分析的硬件系统，硬件系统包括嵌设在机箱内的操作平台和嵌设在机箱内且位于操作平台外侧的计算机，操作平台的内部的侧面板上设置有监控装置，操作平台的背部面板的下部设置有用于对油样进行放置的样品台，样品台上设置有样品盒，样品盒的上方设置有盘电极，盘电极的上方且位于操作平台的背部面板上设置有用于对棒电极进行固定夹持的夹具，夹具上夹持有棒电极，本实用新型可以通过光谱仪模拟训练装置为使用者搭建一个实用、耐用、好用的光谱仪训练平台，以提升其对该型设备的操作技能，减少其对光谱仪实装设备的依赖，不仅可以大量反复训练、积累实践经验，又能大幅度降低试验耗材的消耗，同时可降低实装设备的使用率、故障率和维修次数，不需消耗真实试验所需耗材，可大幅降低消耗，减少浪费和污染。

监控装置有四个，且两两分别上下对称设置在左右两侧的操作平台的侧面板的内侧。

计算机包括嵌设在机箱内的主显示器和位于机箱外侧的副显示器和与副显示器进行电连接的键盘。

机箱上且位于主显示器的上方设置有油品放置台。

综上所述，与现有技术相比，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、模拟训练装置与实装设备外形构造、软件界面完全一致，便于使用者反复练习，以便于快速掌握操作流程、锻炼实操技能、实现能力迁移，即在模拟装置上训练完毕后，可快速掌握实装设备的操作使用。

2、节约耗材，降低成本。使用者通过模拟装置训练技能，不需消耗真实试验所需耗材，可大幅降低消耗，减少浪费和污染。

3、摆脱使用者对真实光谱仪的依赖，有效降低其对真实光谱仪的练习使用率，从而减少故障率。

4、通过模拟训练装置的监控装置，实现操作过程的实时监控，兼具提示和报错等功能，促进练习者提升技能水平。

5、本实用新型可以通过光谱仪模拟训练装置为使用者搭建一个实用、耐用、好用的光谱仪训练平台，以提升其对该型设备的操作技能，减少其对光谱仪实装设备的依赖，不仅可以大量反复训练、积累实践经验，又能大幅度降低试验耗材的消耗，同时可降低实装设备的使用率、故障率和维修次数，不需消耗真实试验所需耗材，可大幅降低消耗，减少浪费和污染。

附图说明

图1为本实用新型光谱仪模拟训练装置的结构示意图；

图2为本实用新型光谱仪模拟训练装置的操作平台的结构示意图。

附图标记说明：100、机箱；200、硬件系统；210、操作平台；211、监控装置；212、样品台；213、样品盒；214、盘电极；215、棒电极；216、夹具；220、计算机；221、主显示器；222、副显示器；223、键盘；300、油品放置台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图1-2，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示：本实施例提供了一种光谱仪模拟训练装置，包括机箱100，机箱100内设置有用于对油样进行检测和分析的硬件系统200，硬件系统200包括嵌设在机箱100内的操作平台210和嵌设在机箱100内且位于操作平台210外侧的计算机220，操作平台210的内部的侧面板上设置有监控装置211，操作平台210的背部面板的下部设置有用于对油样进行放置的样品台212，样品台212上设置有样品盒213，样品盒213的上方设置有盘电极214，盘电极214的上方且位于操作平台210的背部面板上设置有用于对棒电极215进行固定夹持的夹具216，夹具216上夹持有棒电极215，本实用新型可以通过光谱仪模拟训练装置为使用者搭建一个实用、耐用、好用的光谱仪训练平台，以提升其对该型设备的操作技能，减少其对光谱仪实装设备的依赖，不仅可以大量反复训练、积累实践经验，又能大幅度降低试验耗材的消耗，同时可降低实装设备的使用率、故障率和维修次数，不需消耗真实试验所需耗材，可大幅降低消耗，减少浪费和污染。

根据本实用新型的一个实施例，如图1所示，监控装置211有四个，且两两分别上下对称设置在左右两侧的操作平台210的侧面板的内侧，监控装置211包括样品室内的摄像头和传感器，两者配合用于监控盘电极214、棒电极215和样品盒213是否安装到位，以及清洁是否到位；油样（标准油或待测油）放置平台上也设置有传感器，此处的传感器用于监控油样（标准油或待测油）是否选取正确。如果操作者遗漏了那一操作环节，或者没有将耗材规范安装到位，或者油样选择错误，或者清洁擦拭不到位等等，这些问题会被传感器感应到并将其反馈给监控装置211的摄像头，监控装置211的摄像头会拍摄错误场景，并在显示屏上弹出错误提示，提醒操作者纠正错误。

根据本实用新型的另一个实施例，如图2所示，计算机220包括嵌设在机箱100内的主显示器221和位于机箱100外侧的副显示器222和与副显示器222进行电连接的键盘223。

机箱100上且位于主显示器221的上方设置有油品放置台300。

本实用新型的结构构造及使用方法：

首先，对真实的光谱仪的构造进行简单的说明，光谱仪主要由四大系统组成，包括：

激发系统：将油样蒸发、原子化。旋转的盘电极214不断把被测油样传动到盘电极214和棒电极215间放电间隙，高压交流电将缝隙中的油样气化和原子化，产生原子发射谱线。

分光系统：精密光栅将油样被激发产生的谱线分离成多条非连续、独立的特征谱线。

测光系统：光电倍增管记录谱线位置和强度，转换成电信号。

读出系统：将电信号传导至光谱仪读出系统进行定量分析，用简单易懂的方式传递给用户。

为实现 “系统仿真+监控反馈+双屏辅助”相结合的模拟训练方式，便于操作者模拟真实的光谱仪的适用过程，设计如下开发方案：

研发的光谱仪模拟训练装置主要包含硬件系统200和软件系统两大组成模块，

硬件系统200的外部构造高度还原真实光谱仪的外部特征，其实现方法为：首先，测量真实光谱仪的外形尺寸，提取特征，并基于此构建三维数字模型，然后以三维模型为依据，借助机加工以及焊接设备加工出等比例大小的模拟训练装置，尤其是经常使用的操作平台210确保模拟出真实设备的操作场景。

硬件系统200的监控装置211，分布于样品室和油样放置平台，监控装置211包括样品室内的摄像头和传感器，两者配合用于监控盘电极214、棒电极215和样品盒213是否安装到位，以及清洁是否到位；油样（标准油或待测油）放置平台上也设置有传感器，此处的传感器用于监控油样（标准油或待测油）是否选取正确。如果操作者遗漏了那一操作环节，或者没有将耗材规范安装到位，或者油样选择错误，或者清洁擦拭不到位等等，这些问题会被传感器感应到并将其反馈给监控装置211的摄像头，监控装置211的摄像头会拍摄错误场景，并在显示屏上弹出错误提示，提醒操作者纠正错误。

硬件系统200的计算机220嵌入到模拟装置内部，主显示屏也嵌入到模拟装置外部面板上（这是真实光谱仪所不具有的），同时外接一个副显示屏，这类布局方式为双屏辅助训练提供了良好的硬件基础。

相应地，开发模拟训练软件系统，主显示屏展现和真实光谱仪一致的操作界面；副显示屏构建了一个“虚拟训练”环境，可将操作者在模拟机上的操作，以虚拟动画的形式形象再现，同时，也具有步骤提示和监控报错的功能。

下面，对模拟装置训练流程作一个简要概述；

模拟装置训练流程与真实光谱仪操作流程保持一致，主要体现在操作界面及相应图标功能一致。

区别在于，模拟装置缩短了预热时间、激发时间，为操作训练节约了时间成本；同时，以实际案例数据代替真实检测数据，不用满足真实试验所需的严格的环境要求，也可循环利用试验耗材，大大降低了经费成本。

模拟装置开机后，界面提示等待数小时，待内部系统工作温度稳定。

如仪器需要校准，则进入相应校准程序，选择特定的标准油，在样品室内安装好耗材，点击界面图标进行校准；校准完毕后，可选标准油进行试验，通过结果界面判断设备测量准确性。

如仪器不需校准，则可直接进入油样检测程序，选择待测油样，在样品室内安装好耗材，点击激发图标进行检测；检测完毕后，界面自动弹出检测结果。随后，移除样品室内的试验耗材并进行清洁。

所有检测工作结束后，将设备关机，清理工作台。

本实用新型可以通过光谱仪模拟训练装置为使用者搭建一个实用、耐用、好用的光谱仪训练平台，以提升其对该型设备的操作技能，减少其对光谱仪实装设备的依赖，不仅可以大量反复训练、积累实践经验，又能大幅度降低试验耗材的消耗，同时可降低实装设备的使用率、故障率和维修次数，不需消耗真实试验所需耗材，可大幅降低消耗，减少浪费和污染。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种光谱仪模拟训练装置，包括机箱(100)，其特征在于：所述机箱(100)内设置有用于对油样进行检测和分析的硬件系统(200)，所述硬件系统(200)包括嵌设在机箱(100)内的操作平台(210)和嵌设在机箱(100)内且位于操作平台(210)外侧的计算机(220)，所述操作平台(210)的内部的侧面板上设置有监控装置(211)，所述操作平台(210)的背部面板的下部设置有用于对油样进行放置的样品台(212)，所述样品台(212)上设置有样品盒(213)，所述样品盒(213)的上方设置有盘电极(214)，所述盘电极(214)的上方且位于操作平台(210)的背部面板上设置有用于对棒电极(215)进行固定夹持的夹具(216)，所述夹具(216)上夹持有棒电极(215)。

2.如权利要求1所述的光谱仪模拟训练装置，其特征在于：所述监控装置(211)有四个，且两两分别上下对称设置在左右两侧的操作平台(210)的侧面板的内侧。

3.如权利要求2所述的光谱仪模拟训练装置，其特征在于：所述计算机(220)包括嵌设在机箱(100)内的主显示器(221)和位于机箱(100)外侧的副显示器(222)和与副显示器(222)进行电连接的键盘(223)。

4.如权利要求3所述的光谱仪模拟训练装置，其特征在于：所述机箱(100)上且位于主显示器(221)的上方设置有油品放置台 (300) 。