[發明專利]基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器

在審

• 申請號: 201910853946.5
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110501314A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 李闊湖;趙志敏;宋曉燕;孫現亭;王雪晴;代克杰;吳天放
• 申請（專利權）人: 平頂山學院
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63
• 代理公司: 41122 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 于建元<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器，其特征是：含有激光器﹑中央控制器﹑光譜儀﹑激光耦合器﹑N個相同的激光聚焦器﹑N個相同的光采集器和水平設置的安裝板，激光器﹑中央控制器﹑光譜儀﹑激光耦合器均設置在安裝板的上表面上，安裝板的上表面周邊開有安裝通孔，安裝板的上表面中部均勻開有N對相同的激光聚焦及采集通孔；每對激光聚焦及采集通孔含有一個激光聚焦器通孔和一個光采集器通孔，該激光聚焦器通孔和該光采集器通孔相鄰設置，該激光聚焦器通孔中安裝有一個激光聚焦器，該光采集器通孔中安裝有一個光采集器，激光聚焦器的激光射出口垂直向下設置，光采集器的光接收口傾斜向下設置，激光聚焦器的激光射出口射出的激光會聚在光采集器的光接收口的物鏡的焦點處或焦點附近，且激光聚焦器的主光軸穿過光采集器的光接收口的物鏡的焦點；中央控制器的激光發射控制信號輸出口與激光器的控制信號輸入口連接，激光器發出的初始激光進入激光耦合器中，激光耦合器的N個輸出光纖接口通過光纖分別與N個激光聚焦器的輸入光纖接口連接，N個光采集器的輸出光纖接口通過一條N合1光纖與光譜儀的輸入光纖接口連接，光譜儀的檢測信號輸出口與中央控制器的檢測信號輸入口連接，激光器的觸發信號輸出端與光譜儀的外觸發信號輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器，其特征是：所述激光耦合器內部含有N個部分反射鏡和N個第一凸透鏡，激光器發出的初始激光射在第1個部分反射鏡的反射面上，且該初始激光與第1個部分反射鏡的反射面的夾角為45°，第２～N個部分反射鏡依次設置在第1個部分反射鏡的反射光路中，且第２～N個部分反射鏡的反射面與第1個部分反射鏡的反射面平行，第２～N個部分反射鏡的反射面均反射第1個部分反射鏡的反射光，第1個第一凸透鏡設在第1個部分反射鏡的后方且位于初始激光的光路中，第２～N個第一凸透鏡分別設在第２～N個部分反射鏡的反射光路中，激光耦合器的N個輸出光纖接口的光接收面中心分別位于N個第一凸透鏡的后方焦點處，且N個第一凸透鏡的主光軸分別垂直穿過激光耦合器的N個輸出光纖接口的光接收面中心，N小于等于5。

3.根據權利要求2所述的基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器，其特征是：所述激光耦合器內部還含有光闌，光闌設在第1個部分反射鏡的前方，光闌的中心軸線與激光器發出的初始激光的中心軸線重合，激光器發出的初始激光通過光闌后射在第1個部分反射鏡的反射面上。

4.根據權利要求1所述的基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器，其特征是：所述每個激光聚焦器內部含有一前一后設置的第二凸透鏡和第三凸透鏡，第二凸透鏡位于激光聚焦器的輸入光纖接口正后方，第二凸透鏡和第三凸透鏡的主光軸重合在一條中心線上，該中心線垂直穿過激光聚焦器的輸入光纖接口的光射出面中心，激光聚焦器的輸入光纖接口的光射出面中心與第二凸透鏡的光心之間的距離等于第二凸透鏡的焦距，第三凸透鏡位于激光聚焦器的激光射出口處。

5.根據權利要求1所述的基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器，其特征是：所述每個光采集器內部含有一前一后設置的第四凸透鏡和第五凸透鏡，第四凸透鏡位于光采集器的光接收口處，光采集器的輸出光纖接口位于第五凸透鏡的正后方，第四凸透鏡和第五凸透鏡的主光軸重合在一條中心線上，該中心線垂直穿過光采集器的輸出光纖接口的光接收面中心，光采集器的輸出光纖接口的光接收面中心與第五凸透鏡的光心之間的距離等于第五凸透鏡的焦距。

6.根據權利要求1所述的基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器，其特征是：所述激光器﹑光譜儀和激光耦合器均設置在安裝板上表面上的控制盒中。

7.根據權利要求6所述的基于激光誘導擊穿光譜的玻璃表面附著物檢測器，其特征是：所述激光器的型號為：DPS-1064-mini；光譜儀的型號為：Avaspec-Mini2048-UVI10；中央控制器為計算機。