輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于測量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，包括底座和壓板，底座上設(shè)置升降裝置和擺桿，升降裝置用于豎直方向的位移，擺桿的一端與升降裝置連接，擺桿的另一端與壓板連接，使得壓板隨升降裝置在豎直方向的位移而水平位移，底座與壓板之間還設(shè)置螺栓、螺母及彈性件，螺栓穿過壓板的第一通孔并與底座的第二通孔螺接，第一通孔大于第二通孔。本發(fā)明還提供輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)夾持試樣的方法。本發(fā)明通過控制活塞桿，使得壓板在活塞桿及與活塞桿連接的擺桿作用下，一端上升，另一端下降，同時水平移動，進而壓板夾持試樣的一端按照設(shè)置的軌跡壓緊試樣，適應不同形狀及規(guī)格的試樣，操作簡單。
【專利說明】輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于測量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)及 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在對鋼鐵的基板分析和深度剖面分析中，通常會使用輝光放電光譜儀。對試樣進 行檢測前，需將具有平整表面的被測樣品作為輝光放電裝置的陰極，陽極接地，然后在使用 上加負高壓，氬氣被擊穿，形成穩(wěn)定的等離子體。受到電場加速的高能氬離子轟擊試樣表 面，處于表面的試樣原子獲得足以克服晶格束縛的能量，以原子的形式被濺射出試樣的表 面，進入等離子體中。試樣原子通過碰撞，原子的外層電子吸收一定的能力躍遷至更高的能 級，原子處于激發(fā)態(tài)，發(fā)射出特征譜線，經(jīng)過計算機的信號處理，獲得特征譜線的發(fā)射強度。 在深度剖析時，將特征譜線的發(fā)射強度記錄為時間的函數(shù)，同時通過定量工作曲線，將特征 譜線發(fā)射強度對時間的函數(shù)轉(zhuǎn)化為質(zhì)量分數(shù)對濺射深度的函數(shù)，通過測量已知成分參考試 樣的濺射率可以建立校準體系，然后通過儀器分析軟件計算得出樣品涂的質(zhì)量百分含量。
[0003] 目前，國家標準中沒有規(guī)定試樣的制樣方法。即試樣的形狀可以為圓形或方形，試 樣的尺寸在20mm到100mm均合適。然而輝光放電光譜儀上的夾樣機構(gòu)的夾持方式僅限于 直徑45_的圓形試樣，使用范圍受到限制。
[0004] 因此，亟需一種可夾持不同形狀和不同尺寸的臺式粗糙度儀單面偏心輪鎖緊試樣 裝直。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)及方法， 以實現(xiàn)夾持不同形狀及不同尺寸的試樣，操作簡單，鎖緊試樣的成功率高。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，包括 底座和壓板，所述底座上設(shè)置升降裝置和擺桿，所述升降裝置用于堅直方向的位移，所述擺 桿的一端與所述升降裝置連接，所述擺桿的另一端與所述壓板連接，使得所述壓板隨所述 升降裝置在堅直方向的位移而水平位移，所述底座與所述壓板之間還設(shè)置螺栓及彈性件， 所述螺栓穿過所述壓板的第一通孔并與所述底座的第二通孔螺接，所述第一通孔大于所述 第二通孔，所述彈性件用于支撐所述壓板。
[0007] 進一步的，所述升降裝置包括液壓缸，所述液壓缸包括液控回路和活塞桿。
[0008] 進一步的，所述液控回路包括液壓控制口、液壓油及液壓油通道，所述升降裝置還 包括松夾彈簧、環(huán)套及頂桿，所述松夾彈簧與所述活塞桿連接，所述環(huán)套套設(shè)在所述活塞桿 的上端面，所述頂桿穿過所述環(huán)套并與所述活塞桿固定，使得環(huán)套固定在所述活塞桿與所 述頂桿之間。
[0009] 進一步的，所述環(huán)套與所述活塞桿之間設(shè)有彈簧，用于防止壓緊動作與壓板移動 之間發(fā)生干涉。
[0010] 進一步的，所述擺桿包括固定部及樞接在所述固定部的聯(lián)動部，所述固定部固定 在所述底座上，所述聯(lián)動部包括呈夾角設(shè)置的第一臂部和第二臂部并形成V形，所述第一 臂部固定在所述環(huán)套上，所述第二臂部固定在所述壓板上。
[0011] 進一步的，所述升降裝置包括氣缸、松夾彈簧、環(huán)套及頂桿，所述氣缸包括活塞桿， 所述松夾彈簧與所述活塞桿連接，所述環(huán)套套設(shè)在所述活塞桿的上端面，所述頂桿穿過所 述環(huán)套并與所述活塞桿固定，使得環(huán)套固定在所述活塞桿與所述頂桿之間。
[0012] 進一步的，所述第一通孔距離所述擺桿的一端具有間隙，用于壓板沿遠離所述擺 桿的方向移動。
[0013] 本發(fā)明提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，通過在底座與壓板之間設(shè)置 螺栓和彈性件，使得壓板可在外力的作用下擺動，改變壓板的端部位置；同時在底座上設(shè)置 升降裝置和擺桿，擺桿分別與底座的活塞桿及壓板連接，使得活塞桿在升降裝置的作用下 將上升并將壓板遠離試樣的一側(cè)頂起，靠近試樣的一側(cè)下移，與此同時擺桿隨著活塞桿的 上升而逆時針轉(zhuǎn)動，壓板水平移動，進而可以通過對擺桿的設(shè)置控制壓板的移動軌跡，使其 適應不同形狀及不同規(guī)格的試樣，操作簡單，鎖緊試樣的成功率高。
[0014] 本發(fā)明還提供一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)夾持試樣的方法，包括如權(quán)利 要求1至5所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，
[0015] 步驟a :開啟輝光放電光譜儀，進行中心定位，準備具有規(guī)則表面的試樣并干燥；
[0016] 步驟b :將試樣放置在輝光放電光譜儀的電極上，啟動液壓控制口的開關(guān)，活塞桿 在液壓的作用下上移，安裝在活塞桿上端的頂桿頂起壓板的右端，壓板的左端下移，與此同 時壓板在與活塞桿連接的擺桿帶動下左移；
[0017] 步驟c :判斷壓板是否移動至試樣擺放的位置并壓緊試樣；
[0018] 步驟d :若是，則進行試驗，并在試驗結(jié)束后斷開液壓控制口的開關(guān)。
[0019] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)夾持試樣的 方法，通過啟動輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)的液壓控制口，使得壓板在活塞桿及與活 塞桿連接的擺桿作用下，壓板的一端上升，壓板的另一端下降，同時壓板水平移動，進而壓 板夾持試樣的一端按照設(shè)置的軌跡壓緊試樣，適應不同形狀及不同規(guī)格的試樣，操作簡單， 鎖緊試樣的成功率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施方式 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些 附圖獲得其他的附圖。
[0021] 圖1為本發(fā)明實施方式一提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)的流程示 意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明實施方式二提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)夾持試樣 的方法流程示意圖。
[0023] 其中，1、開槽沉頭螺釘；2、開槽半沉頭螺釘；3、松夾彈簧；4、活塞桿；5、環(huán)套；6、頂 桿；7、彈簧；8、擺桿；9、壓板；10、螺栓；11、支撐彈簧；12、擺桿螺釘；13、底座；14、液壓控制 口；15、密封裝置。

【具體實施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實 施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施方式，都屬 于本發(fā)明保護的范圍。
[0025] 實施方式一
[0026] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明實施方式一提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機 構(gòu)的流程示意圖。
[0027] 本發(fā)明提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，包括底座13和壓板9,底座 13上設(shè)置升降裝置和擺桿8,升降裝置用于堅直方向的位移，擺桿8的一端與升降裝置連 接，擺桿8的另一端與壓板9連接，使得壓板9隨升降裝置在堅直方向的位移而水平位移， 底座13與壓板9之間還設(shè)置螺栓10及彈性件，螺栓10穿過壓板9的第一通孔并與底座13 的第二通孔螺接，第一通孔大于第二通孔，彈性件用于支撐壓板9。
[0028] 具體的，底座13的上端面上自左向右依次設(shè)有螺紋孔、擺桿8及液壓缸。壓板9 放置在底座13的正上方并使得壓板9對應底座13的螺紋孔的位置具有通孔，且通孔的直 徑大于螺紋孔的直徑。螺栓10穿過通孔并將支撐彈簧11套設(shè)在穿過通孔的螺栓10上，然 后螺接在底座13的螺紋孔中，使得支撐彈簧11支撐壓板9并將壓板9抵持在螺栓10的頭 部下端，將壓板9固定在設(shè)置的高度。支撐彈簧11處在壓板9與底座13之間，螺栓10將 壓板9分成處于左側(cè)用于夾緊試樣的夾樣部及處于右側(cè)的連接部。當螺栓10穿過通孔時， 通孔的右側(cè)具有空間，以便壓板9可以水平向左移動。
[0029] 在螺紋孔的右側(cè)，擺桿8固定在底座13的上端面。擺桿8包括通過擺桿螺釘12 固定在底座13上的固定部及與固定部樞接的聯(lián)動部。聯(lián)動部包括呈夾角設(shè)置的第一臂部 和第二臂部并形成V形。其中第一臂部固定在壓板9的連接點上，第二臂部固定在液壓缸 上，并使得擺桿8繞固定部的樞接點旋轉(zhuǎn)時，第一臂部可繞壓板9的連接點旋轉(zhuǎn)。
[0030] 液壓缸設(shè)置在擺桿8右側(cè)的底座13上，包括液控回路及活塞桿4。液控回路包括 液壓控制口 14及設(shè)置在液壓缸中的液壓油及液壓油通道。液壓控制口 14用于控制液壓油 的壓力值，以便控制活塞桿4的上升。液壓缸通過開槽沉頭螺釘1及開槽半沉頭螺釘2將 固定塊、液壓缸及底座13固定連接在一起。且在固定塊與活塞桿4之間的空隙設(shè)置松夾彈 簧3。并使得松夾彈簧3與活塞桿4連接，以便在液壓控制口 14降低液壓油的壓力后，活塞 桿4在松夾彈簧3的作用力下下降高度。在活塞桿4的頂端套設(shè)有環(huán)套5,環(huán)套5具有通 孔且活塞桿4對應環(huán)套5的通孔處具有螺紋孔，頂桿6穿過環(huán)套5的通孔并螺接在活塞桿 4的螺紋孔中，進而將頂桿6固定在活塞桿4上端的同時將環(huán)套5固定在頂桿6與活塞桿4 之間。擺桿8的第二臂部與環(huán)套5連接，并使得擺桿8可以隨著活塞桿4的上升而逆時針 旋轉(zhuǎn)，進而通過第一臂部帶動壓板9水平左移。
[0031] 可以理解的是，在本實施例中，套設(shè)在支撐螺栓10上的還可以為氣體彈簧或者具 有緩沖帶的橡膠管，橡膠管在堅直方向抵持壓板9且當橡膠管在堅直方向上受到壓力的情 況下可以通過緩沖帶收縮。
[0032] 可以理解的是，擺桿8可以根據(jù)試樣的形狀與規(guī)格將第一臂部與第二臂部的長度 及第一臂部與第二臂部之間的夾角。進而在逆時針旋轉(zhuǎn)時壓板9可以沿不同的軌跡移動至 不同規(guī)格的試樣上并壓緊試樣。
[0033] 本發(fā)明提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，通過在底座13與壓板9之間 設(shè)置螺栓10和彈性件，使得壓板9的下端面被彈性件抵持，壓板9的上端面被支撐螺栓10 的頭部限制，進而使得壓板9可在外力的作用下擺動，改變壓板9的端部位置；同時在底座 13上設(shè)置升降裝置和擺桿8,擺桿8分別與底座13的活塞桿4及壓板9連接，使得活塞桿 4在升降裝置的作用下將上升并將壓板9遠離試樣的一側(cè)頂起，靠近試樣的一側(cè)下移，與此 同時擺桿8隨著活塞桿4的上升而逆時針轉(zhuǎn)動，壓板9水平移動，進而可以通過對擺桿8的 設(shè)置控制壓板9的移動軌跡，使其適應不同形狀及不同規(guī)格的試樣，操作簡單，鎖緊試樣的 成功率高。
[0034] 實施方式二
[0035] 如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施方式二提供的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機 構(gòu)夾持試樣的方法流程示意圖。在輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)夾持試樣的方法包括使 用實施方式一中的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)：
[0036] 步驟S10 :開啟輝光放電光譜儀，進行中心定位，準備具有規(guī)則表面的試樣并干 燥。在本實施方式中，以GD Profiler HR射頻輝光放電光譜儀為例（法國Horiba Jobin Yvon 公司生產(chǎn)）：陽極直徑為4mm或7mm，配備一個焦距為1米的多色儀（34個通道）；具有多色 儀光學系統(tǒng)Paschen-Runge ;多色儀光柵刻數(shù)為3000gr/mm ;多色儀光柵分辨率為0. 014nm/ mm。先進行開啟設(shè)備前的準備工作，確認氦氣已經(jīng)充氣24小時以上，且流量在4升/分以 上時，打開位于主機后端中間位置的真空泵開關(guān)、驅(qū)動氣（氮氣）和激發(fā)氣（氬氣），出口壓 力均調(diào)至0. 5MPa，同時開啟循環(huán)水。啟動程序QuartumXP，系統(tǒng)自動初始化，然后填寫用戶 名。接著對試樣進行中心定位，定位完成后將試樣放置在剪板機上裁剪成80*80mm規(guī)格的 試樣，最后對裁剪后的試樣表面用酒精進行清洗并干燥。
[0037] 步驟S20 :將試樣放置在輝光放電光譜儀的電極上，啟動液壓控制口的開關(guān)，活塞 桿在液壓的作用下上移，安裝在活塞桿上端的頂桿頂起壓板的右端，壓板的左端下移，與此 同時壓板在與活塞桿連接的擺桿帶動下左移。在本實施例中，將干燥后的試樣放置在儀器 用于對試樣進行分析的位置，即輝光放電光譜儀的電極上。接著開啟輝光放電光譜儀的液 壓控制口的控制開關(guān)，在液壓油的作用下活塞桿向上提升，頂桿隨著活塞桿的運動而推動 壓板的右端向上提升，在支撐彈簧的彈性支撐下，壓板的另一端向下下降。與此同時固定在 頂桿與活塞桿之間的環(huán)套在上升的過程中帶動擺桿的第二臂部逆時針轉(zhuǎn)動，使得擺桿的第 一臂部逆時針轉(zhuǎn)動，進而使得壓板在水平方向上向左移動。如此，壓板位于支撐螺栓左側(cè)部 分下降的同時左移，向試樣靠近。
[0038] 步驟S30 :判斷壓板是否移動至試樣擺放的位置并壓緊試樣。在本實施例中，在目 測到試樣與壓板位于支撐螺栓左側(cè)部分貼合后，通過拉力計等測力工具對試樣進行拉力測 試，觀察試樣是否能承受預設(shè)的壓力值而不出現(xiàn)位移。例如：可以設(shè)置拉力值在100N。當 試樣在100N的拉力下維持5S未觀察到試樣出現(xiàn)問題時，判斷試樣被壓緊。
[0039] 步驟S40 :若是，則進行試驗，并在試驗結(jié)束后斷開液壓控制口的開關(guān)。在本實施 例中，若是則選擇分析方法，進行曲線再校準。具體的，選擇Control中的Recalibration依 次對提示的試樣校準進行激發(fā)，平均激發(fā)1 一 2個點。選擇Analysis點擊Surface輸入測定 的時間，點擊" + "設(shè)置stage time (鍍鋅板小于20 μ m以下的設(shè)置3 - 5分鐘）Average (采 集點）：若設(shè)置時間超過5min則選0· 5s/point ;超過lOmin選ls/point ;小于3min選0· Is/ point,然后點擊measure保存結(jié)果，接著點擊CDP選擇計算方法進行計算，點擊OK。并在上 述操作結(jié)束后卸載試樣，關(guān)閉液壓控制口的開關(guān)，使得活塞桿失去向上升的力作用?；钊麠U 在松夾彈簧的作用下恢復到初始的位置，即活塞桿下降。與之相連接的環(huán)套也下移，使得壓 板順時針轉(zhuǎn)動，壓板水平右移的同時壓板在螺栓右側(cè)的部分下降，進而使得壓板與試樣脫 離，退出試樣檢測的位置。最后，關(guān)閉主機、泵、循環(huán)水、驅(qū)動氣、激發(fā)氣及電源，并停止氮氣 的供應。
[0040] 本發(fā)明的一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)的方法，通過啟動輝光放電光譜儀 用自動夾樣機構(gòu)的液壓控制口，使得壓板在活塞桿及與活塞桿連接的擺桿作用下，壓板的 一端上升，壓板的另一端下降，同時壓板水平移動，進而壓板夾持試樣的一端按照設(shè)置的軌 跡壓緊試樣，適應不同形狀及不同規(guī)格的試樣，操作簡單，鎖緊試樣的成功率高；通過對被 壓板夾持后的試樣進行拉力測試，判斷試樣的夾緊程度，進一步的提高鎖緊試樣的成功率。
[0041] 最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照實例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明 的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【權(quán)利要求】
1. 一種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，包括底座和壓板，其特征在于，所述底座上設(shè) 置升降裝置和擺桿，所述升降裝置用于堅直方向的位移，所述擺桿的一端與所述升降裝置 連接，所述擺桿的另一端與所述壓板連接，使得所述壓板隨所述升降裝置在堅直方向的位 移而水平位移，所述底座與所述壓板之間還設(shè)置螺栓及彈性件，所述螺栓穿過所述壓板的 第一通孔并與所述底座的第二通孔螺接，所述第一通孔大于所述第二通孔，所述彈性件用 于支撐所述壓板。
2. 如權(quán)利要求1所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，其特征在于：所述升降裝置 包括液壓缸，所述液壓缸包括液控回路和活塞桿。
3. 如權(quán)利要求2所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，其特征在于，所述液控回路 包括液壓控制口、液壓油及液壓油通道，所述升降裝置還包括松夾彈簧、環(huán)套及頂桿，所述 松夾彈簧與所述活塞桿連接，所述環(huán)套套設(shè)在所述活塞桿的上端面，所述頂桿穿過所述環(huán) 套并與所述活塞桿固定，使得環(huán)套固定在所述活塞桿與所述頂桿之間。
4. 如權(quán)利要求3所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)套與所 述活塞桿之間設(shè)有彈簧，用于防止壓緊動作與壓板移動之間發(fā)生干涉。
5. 如權(quán)利要求1至4任一項所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，其特征在于，所述 擺桿包括固定部及樞接在所述固定部的聯(lián)動部，所述固定部固定在所述底座上，所述聯(lián)動 部包括呈夾角設(shè)置的第一臂部和第二臂部并形成V形，所述第一臂部固定在所述環(huán)套上， 所述第二臂部固定在所述壓板上。
6. 如權(quán)利要求1所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，其特征在于，所述升降裝置 包括氣缸、松夾彈簧、環(huán)套及頂桿，所述氣缸包括活塞桿，所述松夾彈簧與所述活塞桿連接， 所述環(huán)套套設(shè)在所述活塞桿的上端面，所述頂桿穿過所述環(huán)套并與所述活塞桿固定，使得 環(huán)套固定在所述活塞桿與所述頂桿之間。
7. 如權(quán)利要求5所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)，其特征在于，所述第一通孔 距離所述擺桿的一端具有間隙，用于壓板沿遠離所述擺桿的方向移動。
8. -種輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)夾持試樣的方法，其特征在于，包括如權(quán)利要 求1至5所述的輝光放電光譜儀用自動夾樣機構(gòu)， 步驟a :開啟輝光放電光譜儀，進行中心定位，準備具有規(guī)則表面的試樣并干燥； 步驟b :將試樣放置在輝光放電光譜儀的電極上，啟動液壓控制口的開關(guān)，活塞桿在液 壓的作用下上移，安裝在活塞桿上端的頂桿頂起壓板的右端，壓板的左端下移，與此同時壓 板在與活塞桿連接的擺桿帶動下左移； 步驟c :判斷壓板是否移動至試樣擺放的位置并壓緊試樣； 步驟d :若是，則進行試驗，并在試驗結(jié)束后斷開液壓控制口的開關(guān)。
【文檔編號】B25B11/00GK104044096SQ201410253592
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】張有為, 李曉峰, 喬建軍, 聞達, 任君茹 申請人:首鋼總公司