[發明專利]一種上照式X熒光光譜儀及其控制方法

有效

• 申請號: 201410135825.4
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN104020184B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 楊振;楊劍
• 申請（專利權）人: 蘇州三值精密儀器有限公司
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙)11264
• 代理人: 劉俊

1.一種上照式X熒光光譜儀，與一安裝有測量軟件的電腦連接配合使用，其包括光管安裝單元、探測器單元、準直器、高壓組件單元、可移動樣品平臺、開關電源，所述開關電源與高壓組件單元相連接，其特征在于，所述上照式X熒光光譜儀還包括氦氣充氣單元、成像單元、控制單元與通道校正單元；

所述成像單元位于所述準直器的下方；

所述控制單元包括PID控制器、上位機單元、下位機單元、下位機控制板與上位機軟件；

所述通道校正單元包括復合校正片；?

所述可移動樣品平臺在所述光管和準直器的下方水平設置。

2.根據權利要求1所述的一種上照式X熒光光譜儀，其特征在于，所述光管安裝單元包括光管與光管支架，所述光管由所述光管支架支撐，所述光管上方還設置有一光管散熱片，所述光管通過卡筋與光管散熱片固定連接。

3.根據權利要求1所述的一種上照式X熒光光譜儀，其特征在于，所述探測器單元包括探測器、用于支撐所述探測器的探測器安裝支架，所述探測器所在平面與所述光管和準直器所在平面相交成45°。

4.根據權利要求1所述的一種上照式X熒光光譜儀，其特征在于，所述準直器位于所述光管的正下方且與所述光管垂直放置，所述光管安裝單元和準直器的下方還水平設置有一中承板。

5.根據權利要求1所述的一種上照式X熒光光譜儀，其特征在于，所述成像單元包括反射鏡片、攝像頭、激光定位器，所述反射鏡片與水平面相交45°設置，位于所述準直器的正下方，并通過一鏡子支架固定，所述攝像頭水平設置，通過一對相互配合使用的攝像頭固定塊固定，位于反射鏡片的一側部，所述激光定位器設置于一激光安裝塊上，并位于所述光管支架的下方、所述準直器的一側部。

6.根據權利要求1所述的一種上照式X熒光光譜儀，其特征在于，所述可移動樣品平臺包括一主支撐架、一上下移動平臺、一前后移動平臺與一位于底部的底座，所述主支撐架上設置有一平臺限位塊。

7.一種上照式X熒光光譜儀的控制方法，其特征在于，使用權利要求1-6任一項所述的上照式X熒光光譜儀，進行如下操作步驟：

（1）將安裝有測量軟件的電腦與所述上照式X熒光光譜儀連接，預熱儀器，若預熱失敗，則返回重新連接儀器；

（2）預熱成功后，儀器自動采用通道校正單元校正，若校正失敗，則重新設置校正參數或檢查校正片位置，重新校正；

（3）校正成功后，進入系統測試，上位機單元向下位機單元發送啟動備壓控制指令，PID控制器提升高壓值，高壓值達到給定高壓后，高壓處于穩定狀態，備壓結束；

（4）高壓組件單元驅動光管發射X射線，產生的X射線垂直照射到樣品表面的待測點，激發樣品產生熒光，探測器接收產生的熒光信號，并發送給上位機單元，上位機軟件進行算法處理，得到測量結果；若探測器接收信號失敗，即發生通信中斷，上位機單元向下位機單元發送啟動備壓控制的指令，PID控制器降低高壓值，高壓處于穩定狀態，控制過程結束，等待故障確認后重新測試；

（5）測試完成后，上位機單元向下位機單元發送啟動備壓控制指令，PID控制器降低高壓值，高壓處于穩定狀態，控制過程結束。

8.根據權利要求7所述的一種上照式X熒光光譜儀的控制方法，其特征在于，在步驟（2）中，假設峰位用P表示，峰漂移用????????????????????????????????????????????????表示，r為峰漂移粗調整系數，t為峰漂移細調整系數，通過兩種校正金屬所在通道的峰漂移現象，則可計算得到：

?，。

9.根據權利要求7所述的一種上照式X熒光光譜儀的控制方法，其特征在于，在步驟（3）與步驟（5）中，PID控制器的控制表達式為：

其中，D_vol(t)是系統偏差，I_vol是給定高壓的電壓輸入信號，R_vol是反饋高壓輸出信號，D_vol(t)=?I_vol(t)-?R_vol(t)，k為比例系數，T_i是積分時間常數，T_d是微分時間常數。

10.根據權利要求7所述的一種上照式X熒光光譜儀的控制方法，其特征在于，校正完成后，根據客戶的選擇判斷是否啟動氦氣充氣裝置，如需啟動氦氣充氣裝置，則充氦氣完成后，再進行步驟（3）。