一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置的制造方法
【專利摘要】一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，屬于光譜分析檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域。其技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的前面板和后面板之間可以放置試樣，并用頂絲緊固，基座可以固定于平移臺(tái)或光學(xué)平臺(tái)，用于激光誘導(dǎo)擊穿光譜水平激發(fā)光路，或后面板固定于平移臺(tái)或光學(xué)平臺(tái)，用于激光誘導(dǎo)擊穿光譜垂直激發(fā)光路。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以用于水平光路，也可用于垂直光路，安裝便捷、快速，實(shí)用性、集成度、通用性高，大大縮短實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，可以對(duì)各種形狀固體試樣激發(fā)面進(jìn)行準(zhǔn)確位置固定，保證每次實(shí)驗(yàn)激發(fā)的功率密度一致，提高同系列試樣的定標(biāo)精度、光譜檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，保證不會(huì)在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)樣品臺(tái)的挪動(dòng)。
【專利說明】
一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種固體試樣的檢測(cè)夾持裝置，特別是一種鋼廠使用激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，屬于光譜分析檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]在鋼鐵行業(yè)中，煉鋼主要化學(xué)成分的檢測(cè)關(guān)系到鋼材質(zhì)量和成本，是煉鋼生產(chǎn)組織的核心。在冶煉流程中，煉鋼初練爐、精煉爐、中間包和結(jié)晶器中均存在成分檢測(cè)環(huán)節(jié)，為實(shí)現(xiàn)煉鋼系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，提高煉鋼控制水平和鋼水質(zhì)量，都需要對(duì)鋼鐵成分快速檢測(cè)分析。目前鋼廠成分檢測(cè)常用設(shè)備有火花直讀光譜、熒光光譜、CS儀、元素分析儀等，對(duì)應(yīng)常用檢測(cè)樣品分別為表面磨銑平滑處理過樣品、壓片/熔片后直徑?40mm的圓餅、碎肩狀樣品，基本需要經(jīng)過取樣、制樣和離線檢測(cè)平臺(tái)的分析。
[0003]激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)具有可檢測(cè)固液汽、無需制樣、分析時(shí)間短、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、微損、快檢、非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在冶金領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前在LIBS檢測(cè)鋼鐵成分的應(yīng)用中，大多集中在煉鋼中取出的固體試樣、爐渣、粉狀試樣檢測(cè)，在這些固體檢測(cè)過程中，樣品臺(tái)樣式各異，能否在低成本、高集成、便捷、高效情況下實(shí)現(xiàn)每發(fā)脈沖激發(fā)到同系列試樣功率密度的一致性就是制約LIBS檢測(cè)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵所在?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，這種裝置可以對(duì)待測(cè)試樣進(jìn)行準(zhǔn)確夾持，實(shí)現(xiàn)每次樣品激發(fā)面位置固定、入射光路和采集光路與激發(fā)點(diǎn)角度及距離一致，保證每次激發(fā)得到的功率密度一致，避免人為調(diào)整帶來的誤差，提高同系列試樣的定標(biāo)精度以及光譜檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
[0005]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0006]—種激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，它由基座、前面板、后面板組成，基座和前面板、后面板均為有一定厚度的長方形板，前面板和后面板的面積相同，基座水平放置，前面板和后面板垂直固定連接在基座板面上，前面板和后面板平行且相對(duì)，基座的一側(cè)有垂直于板面的水平固定孔，前面板上有垂直于板面的試樣放置孔，試樣放置孔與后面板相對(duì)的一側(cè)圓周邊緣有環(huán)形凹槽，后面板上有垂直于板面的試樣鎖定孔，試樣鎖定孔為螺孔，頂絲旋在試樣鎖定孔中，頂絲的前端與前面板相對(duì)，在后面板的試樣鎖定孔的一側(cè)有垂直于板面的垂直固定孔。[〇〇〇7]上述激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，所述水平固定孔為長孔，長孔的長度方向與前面板和后面板垂直。
[0008]上述激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，所述垂直固定孔為長孔，長孔的長度方向與基座板面垂直。
[0009]上述激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，所述前面板的試樣放置孔的中心軸線與后面板的試樣鎖定孔的中心軸線相重合。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]本實(shí)用新型的前面板和后面板之間可以放置試樣，并用頂絲緊固，基座可以固定于平移臺(tái)或光學(xué)平臺(tái)，待測(cè)試樣激發(fā)面水平向右(左)，用于激光誘導(dǎo)擊穿光譜水平激發(fā)光路，或后面板固定于平移臺(tái)或光學(xué)平臺(tái)，待測(cè)試樣激發(fā)面豎直向上，用于激光誘導(dǎo)擊穿光譜垂直激發(fā)光路。
[0012]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，可以對(duì)各種形狀固體試樣激發(fā)面進(jìn)行準(zhǔn)確位置固定，保證每次實(shí)驗(yàn)激發(fā)的功率密度一致，提高同系列試樣的定標(biāo)精度、光譜檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
[0013]本實(shí)用新型可以在光路調(diào)整好、焦點(diǎn)穩(wěn)定后固定試樣，保證不會(huì)在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)樣品臺(tái)的挪動(dòng)。
[0014]本實(shí)用新型可以用于水平光路，也可用于垂直光路，安裝便捷、快速，實(shí)用性、集成度、通用性高，大大縮短實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。
[0015]本實(shí)用新型使得試樣每次放置位置定位準(zhǔn)確，大大優(yōu)化定標(biāo)條件，結(jié)合光路及數(shù)據(jù)處理算法，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)碳素鋼中C、Mn、Si的線性相關(guān)系數(shù)分別為0.999、0.987和0.989?！靖綀D說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)記如下:基座1、前面板2、后面板3、水平固定孔4、試樣放置孔5、環(huán)形凹槽6、 試樣鎖定孔7、垂直固定孔8?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型由基座1、前面板2、后面板3組成。
[0019]圖中顯示，基座1和前面板2、后面板3均為有一定厚度的長方形板，前面板2和后面板3的面積相同。基座1水平放置，前面板2和后面板3垂直固定連接在基座1板面上，前面板2 和后面板3平行且相對(duì)。
[0020]圖中顯示，基座1的一側(cè)有垂直于板面的水平固定孔4,水平固定孔4為長孔，長孔的長度方向與前面板2和后面板3垂直。利用一個(gè)長螺絲穿過水平固定孔4即可將基座1與平移臺(tái)或光學(xué)平臺(tái)固定連接，這時(shí)待測(cè)試樣激發(fā)面水平向右(左)，用于激光誘導(dǎo)擊穿光譜水平激發(fā)光路。[0021 ]圖中顯示，前面板2上有垂直于板面的試樣放置孔5，試樣放置孔5與后面板3相對(duì)的一側(cè)圓周邊緣有環(huán)形凹槽6。實(shí)驗(yàn)中將待測(cè)試樣放置于前面板2的試樣放置孔5中，將試樣緊貼環(huán)形凹槽6內(nèi)側(cè)，保證待測(cè)試樣激發(fā)面每次都處于同一位置。[〇〇22]圖中顯示，后面板3上有垂直于板面的試樣鎖定孔7,試樣鎖定孔7的中心軸線與前面板2的試樣放置孔5的中心軸線相重合。試樣鎖定孔7為螺孔，頂絲旋在試樣鎖定孔7中，頂絲的前端與前面板2相對(duì)。頂絲旋進(jìn)試樣鎖定孔7頂在試樣后部，用于固定試樣。[〇〇23]圖中顯示，在后面板3的試樣鎖定孔7的一側(cè)有垂直于板面的垂直固定孔8,垂直固定孔8為長孔，長孔的長度方向與基座1板面垂直。利用一個(gè)長螺絲穿過垂直固定孔8即可將后面板3與平移臺(tái)或光學(xué)平臺(tái)固定連接，這時(shí)待測(cè)試樣激發(fā)面豎直向上，用于激光誘導(dǎo)擊穿光譜垂直激發(fā)光路。
[0024]實(shí)驗(yàn)中固體試樣可以為直讀光譜標(biāo)樣、煉鋼實(shí)時(shí)取樣、熒光光譜圓餅樣、煉鋼輔料不規(guī)則固體樣、煤炭固體樣以及鋼廠中其他各種不規(guī)則固體試樣。[〇〇25]本實(shí)用新型的實(shí)施例如下:
[0026]實(shí)施例1
[0027]將夾持裝置基座1放置于光學(xué)平臺(tái)，直讀光譜圓柱體標(biāo)樣，底面直徑?=35mm，高 40mm，將試樣激發(fā)面(圓底面)緊貼前面板2的試樣放置孔5,利用一個(gè)頂絲旋進(jìn)試樣鎖定孔 7，不斷旋轉(zhuǎn)直到頂絲頂在試樣上，繼續(xù)旋緊直到試樣固定且激發(fā)面與前面板2的試樣放置孔5孔緊緊相貼為止。利用脈沖激光器發(fā)出激光，調(diào)整水平光路，移動(dòng)夾持裝置，使得激光經(jīng)過水平光路的焦點(diǎn)位于試樣激發(fā)面合理位置，調(diào)整好激發(fā)位置后，利用一個(gè)長螺絲穿過基座1的水平固定孔4即可固定夾持裝置到光學(xué)平臺(tái)，在一側(cè)利用光纖耦合激發(fā)出的等離子體信號(hào)到光譜儀進(jìn)行分析處理。[〇〇28] 實(shí)施例2
[0029]將夾持裝置放倒，即后面板3放置于光學(xué)平臺(tái)，試樣放置孔5向上。直讀光譜圓柱體標(biāo)樣，底面直徑?=35mm，高40mm，將試樣激發(fā)面(圓底面)緊貼試樣放置孔5,利用一個(gè)短頂絲從內(nèi)測(cè)旋進(jìn)試樣鎖定孔7,旋緊直到試樣固定且激發(fā)面與試樣放置孔5緊緊相貼為止。利用脈沖激光器發(fā)出激光，調(diào)整垂直光路，移動(dòng)夾持裝置，使得激光經(jīng)過垂直光路的焦點(diǎn)位于試樣激發(fā)面合理位置，調(diào)整好激發(fā)位置后，利用一個(gè)短螺絲穿過垂直固定孔8即可固定夾持裝置到光學(xué)平臺(tái)，在一側(cè)利用光纖耦合激發(fā)出的等離子體信號(hào)到光譜儀進(jìn)行分析處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，其特征在于:它由基座(1)、前面 板(2)、后面板(3)組成，基座(1)和前面板(2)、后面板(3)均為有一定厚度的長方形板，前面 板(2)和后面板(3)的面積相同，基座(1)水平放置，前面板(2)和后面板(3)垂直固定連接在 基座(1)板面上，前面板(2)和后面板(3)平行且相對(duì)，基座(1)的一側(cè)有垂直于板面的水平 固定孔(4)，前面板(2)上有垂直于板面的試樣放置孔(5)，試樣放置孔(5)與后面板(3)相對(duì) 的一側(cè)圓周邊緣有環(huán)形凹槽(6)，后面板(3)上有垂直于板面的試樣鎖定孔(7)，試樣鎖定孔 (7)為螺孔，頂絲旋在試樣鎖定孔(7)中，頂絲的前端與前面板(2)相對(duì)，在后面板(3)的試樣 鎖定孔(7)的一側(cè)有垂直于板面的垂直固定孔(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，其特征在于:所 述水平固定孔(4)為長孔，長孔的長度方向與前面板(2)和后面板(3)垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，其特征在于:所 述垂直固定孔(8)為長孔，長孔的長度方向與基座(1)板面垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光誘導(dǎo)擊穿光譜檢測(cè)固體試樣的夾持裝置，其特征在于:所 述前面板(2)的試樣放置孔(5)的中心軸線與后面板(3)的試樣鎖定孔(7)的中心軸線相重 合。
【文檔編號(hào)】G01N21/63GK205620303SQ201620434002
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】劉艷麗, 胡志剛, 崔忠信, 薛峰, 張鵬, 任玲玲, 崔會(huì)杰, 張倩, 胡加佳
【申請(qǐng)人】河北鋼鐵股份有限公司