[發(fā)明專(zhuān)利]遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置及方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310303439.7 | 申請(qǐng)日： | 2013-07-15 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN104297218A | 公開(kāi)（公告）日： | 2015-01-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫蘭香;于海斌;辛勇;齊立峰;李洋;叢智博 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | G01N21/63 | 分類(lèi)號(hào)： | G01N21/63 |
| 代理公司： | 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002 | 代理人： | 許宗富 |
| 地址： | 110016 遼*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 遠(yuǎn)距離 冶金 液態(tài) 金屬 成分 原位 在線 檢測(cè) 裝置 方法 | ||
1.一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于:
前端耐高溫探頭(18)，其頭部置入液態(tài)金屬(22)中，尾部與中端光學(xué)傳感裝置(19)同軸連接，連接處裝有光學(xué)窗口(15)，中端光學(xué)傳感裝置(19)通過(guò)信號(hào)線(25)連接后端控制平臺(tái)(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于：所述中端光學(xué)傳感裝置(19)中，在激光發(fā)生模塊(6)發(fā)出激光光束的軸線方向同軸設(shè)置遠(yuǎn)程擴(kuò)束聚焦模塊(7)；
第一反射鏡(9)設(shè)置在遠(yuǎn)程擴(kuò)束聚焦模塊(7)出射方向的光軸上，與其光軸成45度角，第二反射鏡(10)設(shè)置在遠(yuǎn)程信號(hào)收集模塊(11)入射方向的光軸上，與其光軸成45度角，第一反射鏡(9)與第二反射鏡(10)的中心連線與遠(yuǎn)程擴(kuò)束聚焦模塊(7)、遠(yuǎn)程信號(hào)收集模塊(11)的軸線垂直；
在遠(yuǎn)程信號(hào)收集模塊(11)出射方向的光軸上分別設(shè)置分光片(20)和光纖耦合模塊(13)，光纖耦合模塊(13)通過(guò)光纖(21)連接光纖光譜儀(14)，光纖光譜儀(14)通過(guò)信號(hào)線(25)連接后端控制平臺(tái)(24)；
實(shí)時(shí)成像模塊(12)垂直設(shè)置于分光片(20)反射方向的光軸上，并通過(guò)信號(hào)線(25)連接后端控制平臺(tái)(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于：所述前端耐高溫探頭(18)為倒錐形，內(nèi)部充入惰性氣體，使激發(fā)的激光光束與收集的等離子體信號(hào)光的光路處于密閉惰性氣體環(huán)境。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于：所述后端控制平臺(tái)(24)包括激光器電源和控制單元(1)、時(shí)間同步控制器(2)、進(jìn)氣控制單元(3)和位移平臺(tái)控制單元(4)，上述單元均通過(guò)信號(hào)線(25)連接中端光學(xué)傳感裝置(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括在第一反射鏡(9)與第二反射鏡(10)中心連線方向上設(shè)置激光測(cè)距模塊(8)，激光測(cè)距模塊(8)通過(guò)信號(hào)線(25)連接后端控制平臺(tái)(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述中端光學(xué)傳感裝置(19)中，還包括溫度控制模塊(5)，并通過(guò)信號(hào)線(25)連接后端控制平臺(tái)(24)；所述溫度控制模塊(5)包括溫度傳感器和溫度調(diào)節(jié)裝置，用于對(duì)中端光學(xué)傳感裝置(19)的內(nèi)部溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述激光發(fā)生模塊(6)包括兩組激光頭、半波片和偏振分光片；
所述半波片同軸設(shè)置于激光頭的激光出射方向的光軸上，且垂直于光軸；
所述偏振分光片同軸設(shè)置于半波片的出射方向的光軸上，與光軸成布儒斯特角角度，且第二偏振分光片(31)能夠接收到第一偏振分光片(30)反射的激光光束。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述遠(yuǎn)程擴(kuò)束聚焦模塊(7)包括第一移動(dòng)底座(32)以及在激光發(fā)生模塊(6)的出射方向同軸設(shè)置的發(fā)散透鏡和會(huì)聚透鏡；
所述第一移動(dòng)底座(32)在激光發(fā)生模塊(6)出射方向的光軸上可移動(dòng)；
所述發(fā)散透鏡垂直于光軸設(shè)置于第一移動(dòng)底座(32)內(nèi)；
所述會(huì)聚透鏡垂直于光軸設(shè)置于第一移動(dòng)底座(32)與第一反射鏡(9)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)距離冶金液態(tài)金屬成分的原位、在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述遠(yuǎn)程信號(hào)收集模塊(11)由第二移動(dòng)底座(37)、雙曲面反射鏡(38)和拋物面反射鏡(39)組成，并通過(guò)信號(hào)線(25)與后端控制平臺(tái)(24)連接；
所述第二移動(dòng)底座(32)在第二反射鏡(10)的出射方向的光軸上可移動(dòng)；
所述雙曲面反射鏡(38)平行且與第二反射鏡(10)的出射方向同軸，且設(shè)置于第二移動(dòng)底座(37)內(nèi)；
所述拋物面反射鏡(39)設(shè)置于雙曲面反射鏡(38)與分光片之間，且中心留有中心孔。
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G01N21-00 利用光學(xué)手段，即利用紅外光、可見(jiàn)光或紫外光來(lái)測(cè)試或分析材料
G01N21-01 .便于進(jìn)行光學(xué)測(cè)試的裝置或儀器
G01N21-17 .入射光根據(jù)所測(cè)試的材料性質(zhì)而改變的系統(tǒng)
G01N21-62 .所測(cè)試的材料在其中被激發(fā)，因之引起材料發(fā)光或入射光的波長(zhǎng)發(fā)生變化的系統(tǒng)
G01N21-75 .材料在其中經(jīng)受化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)，測(cè)試反應(yīng)的進(jìn)行或結(jié)果
G01N21-84 .專(zhuān)用于特殊應(yīng)用的系統(tǒng)
