[發明專利]一種用于太赫茲光譜檢測設備實驗的輔助裝置

在審

• 申請號: 201910880375.4
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN110487744A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 胡軍;劉燕德;徐佳;李茂鵬;李翔宇;郇海瑤;劉昊
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G01N21/3581
• 分類號: G01N21/3581;G01N21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于太赫茲光譜檢測設備實驗的輔助裝置，其特征在于：包括實驗倉、激光發射器、加熱器、制冷器、光學裝置、載物臺、倉門、光纖、太赫茲近場探針、觸摸屏、控制電路板、濕度傳感器、溫度傳感器、風機、氣體干燥器、空氣閥、空氣干燥機、惰性氣體罐、氣泵、塑料管，激光發射器、光學裝置、載物臺、太赫茲近場探針、濕度傳感器、溫度傳感器均安裝在實驗倉內，且激光發射器和太赫茲近場探針安裝實驗倉中上方，處于同一水平線，載物臺安裝在實驗倉內的底部，用于放置待測物體，實驗倉的一側設有倉門，操作人員通過此倉門將物體放入實驗倉中的載物臺上，濕度傳感器、溫度傳感器安裝在實驗倉內壁上，分別用于檢測實驗倉內的濕度和溫度，加熱器、制冷器安裝在實驗倉外側且緊貼實驗倉，在實驗倉與加熱器、制冷器接觸處開孔，便于加熱器、制冷器吹出的氣體進入到實驗倉內，光纖穿過實驗倉連接在太赫茲近場探針與太赫茲分析儀兩端，將太赫茲近場探針接收到的信息傳輸給太赫茲分析儀進行分析，太赫茲分析儀將分析結果返回到計算機上，由計算機開發的上位機來顯示分析的結果，觸摸屏和控制電路板安裝在實驗倉外部的頂端，由控制電路板控制激光發射器發出0.1THz到10THz之間的激光束，經過光學裝置改變激光束的光路，使得部分激光束穿過待測樣品后與另一部分激光束會和進入到太赫茲近場探針，觸摸屏用于顯示實驗倉內的溫濕度信息，并可以通過觸摸屏向控制電路板發送指令，使得控制電路板完成相應的控制，風機、氣體干燥器、空氣閥、空氣干燥機、惰性氣體罐、氣泵、塑料管安裝在實驗倉外部，空氣干燥機與惰性氣體罐以并聯的方式連接到氣體干燥器上，空氣干燥機與氣體干燥器之間設有空氣閥，用于控制空氣干燥機中的氣體進入氣體干燥器中，惰性氣體罐與氣體干燥器之間設有氣泵，用于將惰性氣體罐中的氣體抽起輸入到氣體干燥器中，氣體干燥器與實驗倉之間設有風機，氣體干燥器與實驗倉還設有另一塑料管，使得氣體干燥器中的氣體可以從塑料管中流入到實驗倉中，也可以由風機將氣體干燥器中干燥的氣體吹入到實驗倉中，風機與實驗倉、風機與氣體干燥器、氣體干燥器與空氣閥、氣體干燥器與氣泵、氣泵與惰性氣體罐、空氣閥與空氣干燥機之間通過塑料管連接，且風機與實驗倉之間的塑料管伸入實驗倉中。

2.根據權利要求1所述的用于太赫茲光譜檢測設備實驗的輔助裝置，其特征在于：所述實驗倉包括第一液晶玻璃、洞口、硅膠密封槽、磁性自吸門簾、氣孔、防噪音玻璃貼，采用六塊相同的第一液晶玻璃組合成實驗倉，防噪音玻璃貼在每一塊第一液晶玻璃外表面，用于降低實驗倉內的噪聲，其中一塊第一液晶玻璃中間設有洞口，作為待測物體進出實驗倉的通道，洞口上設有磁性自吸門簾，用于減少操作人員放置待測物體時更多的外界空氣流入實驗倉，洞口旁邊設有硅膠密封槽，避免倉門與實驗倉之間出現空隙，防止該處有外界空氣流入，實驗倉一側右下方設有氣孔，防止風機吹入實驗倉中的氣體壓力增大而導致實驗倉破損。

3.根據權利要求1所述的用于太赫茲光譜檢測設備實驗的輔助裝置，其特征在于：所述倉門包括第二液晶玻璃、合頁、門把手、鎖，采用合頁將第二液晶玻璃固定在實驗倉設有洞口一側的第一液晶玻璃上，第二液晶玻璃右邊還設有門把手和鎖，拉動門把手來帶動第二液晶玻璃運動，完成倉門的開合，鎖用于將倉門鎖在第一液晶玻璃上。

4.根據權利要求1所述的用于太赫茲光譜檢測設備實驗的輔助裝置，其特征在于：所述第二液晶玻璃外表面貼有與第一液晶玻璃表面一樣的防噪音玻璃貼，第二液晶玻璃內表面設有硅膠密封條，倉門關閉時，第二液晶玻璃上的硅膠密封條嵌入硅膠密封槽，以此來阻斷外界空氣從倉門處流入到實驗倉內。

5.根據權利要求1所述的用于太赫茲光譜檢測設備實驗的輔助裝置，其特征在于：所述繼電器組由10個相同的繼電器組成，對這10個繼電器從1到10進行編號，1到10號繼電器依次與激光發射器、加熱器、制冷器、風機、氣體干燥器、空氣閥、空氣干燥機、氣泵、第一液晶玻璃、第二液晶玻璃連接，分別控制激光發射器、加熱器、制冷器、風機、氣體干燥器、空氣閥、空氣干燥機、氣泵、第一液晶玻璃、第二液晶玻璃的開斷，繼電器合上為開，繼電器斷開為關。

6.根據權利要求1所述的用于太赫茲光譜檢測設備實驗的輔助裝置，其特征在于：所述操作流程如下：需要使用太赫茲光譜檢測設備對待測物體檢測時，先對實驗倉內的環境進行調節，使實驗倉中的環境達到太赫茲光譜檢測設備實驗的條件，由關閉實驗倉的倉門，由操作人員分別按下溫度設定按鈕和濕度設定按鈕，在選擇鍵盤上輸入相應的溫度值和濕度值，按下選擇鍵盤上的確認鍵，即對實驗倉內的溫度和濕度進行設定，通過溫度傳感器和濕度傳感器對實驗倉內的溫度和濕度進行檢測，并將檢測到的溫度和濕度顯示在觸摸屏上，當溫度傳感器檢測到實驗倉內溫度過低時，控制電路板控制加熱器對實驗倉進行加熱，當溫度傳感器檢測到實驗倉內溫度過高時，控制電路板控制制冷器對實驗倉進行降溫，使得實驗倉內的溫度處于預設值范圍內；通過濕度傳感器對實驗倉內的濕度進行檢測，當實驗倉內的濕度過高時，需要對實驗倉進行除濕，由操作人員在觸摸屏上選擇除濕方式，需要采用空氣除濕時，操作人員按下空氣干燥按鈕，控制電路板控制氣體干燥器、空氣閥、空氣干燥機工作，控制氣泵關閉，使得空氣干燥機將干燥后的氣體送入氣體干燥器二次干燥后從塑料管中輸入實驗倉，需要采用惰性氣體進行干燥時，操作人員在觸摸屏上按下惰性氣體干燥按鈕時，控制電路板控制氣體干燥器和氣泵打開工作，控制空氣閥、空氣干燥機關閉，使得氣泵將惰性氣體罐中的惰性氣體抽入氣體干燥器干燥后從塑料管中輸入實驗倉，使得實驗倉內的濕度達到預設值范圍內，當實驗倉內的溫度、濕度都達到預設值范圍內時，可以開始檢測待測物體，操作人員在觸摸屏上按下開倉門按鈕，控制電路板控制第一液晶玻璃、第二液晶玻璃打開，此時第一液晶玻璃、第二液晶玻璃呈透明狀，控制電路板并控制風機、氣體干燥器、空氣閥、空氣干燥機工作，控制氣泵關閉，使得空氣干燥機將干燥后的氣體送入氣體干燥器二次干燥后，由風機將干燥后的空氣吹入實驗倉，防止外界空氣從倉門流入實驗倉，放好待測物體后，關好倉門，再由操作人員按下觸摸屏上的關倉門按鈕，控制電路板控制第一液晶玻璃、第二液晶玻璃關閉，此時第一液晶玻璃、第二液晶玻璃變為了非透明的，防止外界光線進入實驗倉影響實驗效果，接著按下觸摸屏上的開始按鈕，控制電路板控制激光發射器開始工作，激光發射器發出的激光束投射過待測物體，經太赫茲近場探針接收后傳輸給太赫茲分析儀進行分析，太赫茲分析儀將分析結果返回到計算機上，由計算機開發的上位機來顯示分析的結果，實驗進行過程中，需要保持實驗倉內環境，所以溫度傳感器和濕度傳感器繼續檢測實驗倉內的溫度和濕度，當溫度傳感器檢測到實驗倉內溫度過低時，控制電路板控制加熱器對實驗倉進行加熱，當溫度傳感器檢測到實驗倉內溫度過高時，控制電路板控制制冷器對實驗倉進行降溫，當實驗倉內的濕度過高時，需要采用空氣除濕時，操作人員按下空氣干燥按鈕，控制電路板控制氣體干燥器、空氣閥、空氣干燥機工作，控制氣泵關閉，使得空氣干燥機將干燥后的氣體送入氣體干燥器二次干燥后從塑料管中輸入實驗倉，需要采用惰性氣體進行干燥時，操作人員在觸摸屏上按下惰性氣體干燥按鈕時，控制電路板控制氣體干燥器和氣泵打開工作，控制空氣閥、空氣干燥機關閉，使得氣泵將惰性氣體罐中的惰性氣體抽入氣體干燥器干燥后從塑料管中輸入實驗倉，當完成檢測時，由操作人員按下觸摸屏上的停止按鈕，控制電路板控制激光發射器停止工作，再按下開倉門按鈕，控制電路板控制第一液晶玻璃、第二液晶玻璃打開，操作人員打開倉門取出以檢測的物體，完成實驗。