[實用新型]冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置

無效

• 申請號: 201020252882.8
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN201732059U
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 孫蘭香;于海斌;楊志家;辛勇;叢智博
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李曉光

1.一種冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：包括前端耐高溫光學探頭、中端信號發生和采集部分以及后端控制平臺，其中：

前端耐高溫光學探頭(17)，其前端置入冶金液態金屬(15)中，產生光學信號送至中端信號發生和采集部分；

中端信號發生和采集部分，將接收到的前端耐高溫光學探頭(17)的光學信號轉換成電信號，輸出至后端控制平臺；

后端控制平臺，作為人工操作和顯示平臺，接收中端信號發生和采集部分發送的電信號進行處理；控制中端信號發生和采集部分的激光信號、控制前端耐高溫光學探頭(17)中水和氣的流量。

2.按權利要求1所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：

所述前端耐高溫光學探頭(17)包括內部光學通道部分、中部水冷和氣冷部分和外部耐火材料(30)部分，其中，內部光學通道部分為真空或惰性氣體環境，其前端具有第1會聚透鏡(13)，其將中端信號發生和采集部分發出的激光光束通過密封的第1玻璃窗口(14)會聚在冶金液態金屬(15)表面；中部水冷和氣冷部分設于內部光學通道部分的外層，外部耐火材料(30)部分設于中部水冷和氣冷部分的外層和內部光學通道部分的前端，并在前端形成光束通道；外部耐火材料(30)部分通過密封接口(27)與中部水冷和氣冷部分進行密封連接。

3.按權利要求2所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：所述中部水冷和氣冷部分包括冷卻氣層和冷卻水層(29)，其中冷卻氣層為外部耐火材料(30)和內部光學通道部分形成的空間；冷卻水層(29)設于冷卻氣層中，為環繞于內部光學通道部分外層的中空的圓柱體，圓柱體側壁內部空間為冷卻水；氣管(28)經冷卻水層(29)穿置出，其出口位于冷卻氣層中。

4.按權利要求3所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：所述氣管(28)為多個，在冷卻水層(29)中平行于圓柱體軸線環形均勻分布，多個氣管(28)在上端均通過氣體緩沖器(26)經冷卻氣體入口(19)通入冷卻氣。

5.按權利要求3所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：所述氣管(28)的出氣口對應第1玻璃窗口(14)。

6.按權利要求2所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：所述前端耐高溫光學探頭(17)末端為倒錐形，內部為正錐形空口。

7.按權利要求1所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：所述中端信號發生和采集部分包括激光頭(4)、光譜儀(5)、溫度控制單元(7)、探測器(6)以及光學組件，整體安裝于密封恒溫箱(25)中，其中，激光頭(4)接收后端控制平臺的控制信號，發射的脈沖激光通過光學組件射向前端耐高溫光學探頭(17)的第1會聚透鏡(13)；光譜儀(5)通過光學組件接收前端耐高溫光學探頭(17)采集的光信號，進行分光處理后輸出至探測器(6)；探測器(6)將轉換成的電信號輸出至后端控制平臺；溫度控制單元(7)通過控制線及信號線與后端控制平臺相連接，采集、控制密封恒溫箱(25)中的溫度。

8.按權利要求7所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：所述光學組件包括反射鏡(9)、帶孔反射鏡(11)以及第2會聚透鏡(12)，其中反射鏡(9)的入射光為激光頭(4)發射的脈沖激光，脈沖激光通過帶孔反射鏡的中部通孔射向前端耐高溫光學探頭(17)的第1會聚透鏡(13)的光軸；帶孔反射鏡(11)鏡面的入射光為冶金液態金屬(15)表面產生的等離子體(16)發射光線經第1會聚透鏡(13)折射后的光，帶孔反射鏡(11)的反射光經第2會聚透鏡(12)后射至光譜儀(5)。

9.按權利要求8所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：所述帶孔反射鏡(11)可為二向色鏡。

10.按權利要求1所述的冶金液態金屬成分的原位、在線檢測裝置，其特征在于：前端耐高溫光學探頭(17)與中端信號發生和采集部分為一整體，安裝在可以垂直方向移動的液壓平臺上。