[發明專利]用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊及控制方法

在審

• 申請號: 201910941444.8
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110501328A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 李勝輝
• 申請（專利權）人: 江蘇天瑞儀器股份有限公司
• 主分類號: G01N21/73
• 分類號: G01N21/73;G01N21/01
• 代理公司: 32235 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉振龍<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊，包括固定殼體(1)以及控制單元，其特征在于，在所述的固定殼體(1)內設置力矩電機(2)，所述的力矩電機(2)上設置平面光柵以及圓光柵(3)，在所述的固定殼體(1)上設置與圓光柵(3)配合的讀數頭(4)，所述的力矩電機(2)驅動平面光柵及圓光柵(3)同步轉動；讀數頭(4)讀取圓光柵(3)轉動的角度反饋至控制單元，控制單元控制力矩電機(2)的啟動與停止。

2.根據權利要求1所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊，其特征在于，所述的力矩電機(2)采用無框力矩電機，所述的平面光柵與圓光柵(3)均設置于無框力矩電機的轉子(22)上，所述的無框力矩電機的定子(21)固定于固定殼體(1)上。

3.根據權利要求2所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊，其特征在于，所述的平面光柵通過光柵固定臺(5)固定于無框力矩電機的轉子(22)上。

4.根據權利要求3所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊，其特征在于，所述的固定殼體(1)包括殼本體(11)、設置于殼本體(11)頂部上的法蘭蓋(12)，在所述的法蘭蓋(12)中部開設通孔，所述的光柵固定臺(5)穿過通孔并與通孔之間形成間隙。

5.根據權利要求4所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊，其特征在于，所述的殼本體(11)包括底部的大圓柱體(111)、設置于大圓柱體(111)上的小圓柱體(112)以及設置于大圓柱體(111)與小圓柱體(112)內部的腔體，所述的無框力矩電機、平面光柵、圓光柵(3)以及讀數頭(4)設置腔體內，在所述的大圓柱體(111)與小圓柱體(112)之間形成臺階，在所述的臺階上設置固定孔，所述的固定孔通過螺栓連接到ICP光譜儀上。

6.根據權利要求5所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊，其特征在于，在所述的腔體內設置一環形槽，所述的無框力矩電機的定子(21)卡設在環形槽內。

7.根據權利要求2所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊，其特征在于，所述的無框力矩電機的轉子(22)呈環狀，在所述的轉子(22)內側開始螺紋，在螺紋上設置固定件(6)，所述的光柵固定臺(5)固定于固定件(6)頂端，所述的圓光柵(3)固定于固定件(6)的底端。

8.一種基于權利要求1～7中任意一項所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊的控制方法，其特征在于，

S1、外部指令輸入至控制單元，控制單元對相應指令進行分析，得到平面光柵的目標位置；

S2、平面光柵將其實際位置發送至控制單元；

S3、控制單元根據平面光柵的實際位置以及目標位置，規劃出力矩電機(2)轉動的最優路徑；

S4、控制單元發出指令信號至力矩電機，啟動力矩電機(2)并按照最優路徑轉動；

S5、當力矩電機(2)轉動至目標位置后，控制單元控制力矩電機(2)停機。

9.根據權利要求8所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊的控制方法，其特征在于，在步驟S3中規劃出的路徑為兩條，控制單元選擇轉動時間最少的為最優路徑。

10.根據權利要求8所述的用于單道掃描ICP光譜儀的光柵驅動模塊的控制方法，其特征在于，在步驟S5中讀數頭(4)讀取圓光柵(3)的轉動位置并將該位置信息反饋至控制單元，控制單元判斷該位置信息是否為目標位置，若為目標位置即控制力矩電機(2)停止運動，若不為目標位置控制單元不動作。