電極自動調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電弧直讀光譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及電弧直讀光譜儀激發(fā)前的電極自動對準(zhǔn)、激發(fā)時的電極動態(tài)補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧直讀光譜儀在樣品進(jìn)行測試之前或操作過程中，需要將電極的位置進(jìn)行調(diào)整。在樣品激發(fā)前，通過調(diào)節(jié)上下電極中心位置在前端光路收光物鏡的特定位置上，以保證激發(fā)光源在前端光路的最佳采光位置;在樣品激發(fā)過程中，通過控制上下電極的電極間距，以保障測試的準(zhǔn)確性。上下電極在電弧放電過程中，碳棒會燒損，對于易揮發(fā)的Ag、Sn等元素影響較小，因為在較短的時間內(nèi)能把元素蒸發(fā)(通常在30?40s)，但是對于難揮發(fā)的元素如W元素，碳棒在激發(fā)過程中時間長(通常大于I分鐘)，碳棒燒損程度增加，電極間距增大，影響激發(fā)效果和測量結(jié)果，有時甚至因為電極間距過大而導(dǎo)致激發(fā)過程熄滅。
[0003]現(xiàn)有的解決方法是用戶通過目測判斷電極間距，然后通過手動調(diào)節(jié)的方式調(diào)整上下電極的位置和間距。對于激發(fā)過程中碳棒燒損的間距補(bǔ)償，用戶需要在激發(fā)過程中去手動調(diào)節(jié)電極間距，這種方法操作繁瑣、誤差大、測試結(jié)果準(zhǔn)確性低。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本實用新型提供了一種電極自動對準(zhǔn)、電極間距精確控制、操作簡單、安全可靠的電極自動調(diào)節(jié)裝置。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種電極自動調(diào)節(jié)裝置，包括:上電極、下電極、上電極夾、下電極夾，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括:
[0007]激光傳感器，所述激光傳感器包括光發(fā)射端和光接收端；
[0008]運(yùn)動機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動上電極夾和/或下電極夾運(yùn)動；
[0009]控制單元，所述控制單元控制所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動。
[0010]根據(jù)上述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，可選地，所述控制單元根據(jù)信號控制所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，所述信號為上、下電極間的目標(biāo)間距信號和/或上、下電極間燒損狀態(tài)信號。
[0011]根據(jù)上述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，可選地，所述燒損狀態(tài)信號可以是上、下電極在激發(fā)時的電極間距或上、下電極燒損的長度。
[0012]根據(jù)上述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，優(yōu)選地，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括:光電開關(guān)，所述光電開關(guān)限制上、下電極夾在相背的運(yùn)動方向上的運(yùn)動范圍。
[0013]根據(jù)上述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，優(yōu)選地，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括:炬室門，所述炬室門將整個激發(fā)炬室密封。
[0014]根據(jù)上述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，優(yōu)選地，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括:排風(fēng)口，所述排風(fēng)口設(shè)置在炬室門上。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果為:
[0016]1、本實用新型通過電極自動調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)電極自動對準(zhǔn)、電極間距自動調(diào)節(jié)，操作簡單，無需用戶目測電極間距來進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。
[0017]2、本實用新型精確控制電極的位置和間距，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高測試精度。
[0018]3、本實用新型實現(xiàn)了激發(fā)過程中電極間距的自動動態(tài)補(bǔ)償，降低了用戶操作難度，大大地提高了樣品分析速度。
[0019]4、電極在激發(fā)過程中會產(chǎn)生輻射，本實用新型將激發(fā)炬室用炬室門密封，保障用戶的安全。
【附圖說明】
[0020]參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非意在對本實用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0021]圖1是本實用新型實施例1的電極自動調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]圖1和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本實用新型。為了教導(dǎo)本實用新型技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此，本實用新型并不局限于下述可實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0023]實施例1
[0024]圖1示意性地給出了本實施例的電極自動調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置包括:上電極21、下電極22、上電極夾11、下電極夾12，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括:
[0025]激光傳感器，所述激光傳感器包括光發(fā)射端31和光接收端32;
[0026]運(yùn)動機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)4帶動上電極夾11和/或下電極夾12運(yùn)動；
[0027]控制單元，所述控制單元5控制所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)4運(yùn)動。
[0028]控制單元控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動帶動上、下電極夾運(yùn)動，進(jìn)而調(diào)節(jié)上下電極間距。
[0029]進(jìn)一步地，所述控制單元根據(jù)信號控制所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，所述信號為上、下電極間的目標(biāo)間距信號和/或上、下電極間的燒損狀態(tài)信號。
[0030]為了限制上、下電極夾在一定的范圍內(nèi)運(yùn)動，進(jìn)一步地，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置還包括:光電開關(guān)，所述光電開關(guān)為二個，限制上、下電極夾在上下電極相背的運(yùn)動方向上的運(yùn)動范圍。
[0031 ]在光源激發(fā)的過程中會產(chǎn)生輻射，對人體有害，在實現(xiàn)激發(fā)過程中電極自動調(diào)節(jié)后，不需要用戶目測再手動調(diào)節(jié)，故，為了減少輻射、提高安全性，進(jìn)一步地，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置還包括:炬室門，所述炬室門將整個激發(fā)炬室密封。
[0032]在光源激發(fā)的過程中還會產(chǎn)生硫化氫氣體，為了排出在密封炬室內(nèi)產(chǎn)生的硫化氫氣體，故，進(jìn)一步地，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置還包括:排風(fēng)口，所述排風(fēng)口設(shè)置在炬室門上。
[0033]本實施例還提供一種電極自動調(diào)節(jié)方法，所述電極自動調(diào)節(jié)方法包括以下步驟:
[0034](Al)控制單元根據(jù)目標(biāo)間距信號控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，使得上、下電極間距達(dá)到目標(biāo)間距；
[0035](A2)上、下電極激發(fā)，控制單元根據(jù)燒損狀態(tài)信號控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，使得上、下電極夾朝上下電極相向的方向運(yùn)動，維持上、下電極間距為所述目標(biāo)間距。
[0036]在激發(fā)前，需要將上下電極的中心位置調(diào)節(jié)到前端光路收光物鏡的特定位置，以保證激發(fā)光源在前端光路的最佳采光位置。本實施例通過設(shè)置激光傳感器對上下電極的中心位置進(jìn)行自動對準(zhǔn)，然后對上、下電極的間距進(jìn)行調(diào)節(jié)。故，進(jìn)一步地，所述步驟(Al)還包括:
[0037](BI)控制單元控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，使得上、下電極夾朝上下電極相向的方向運(yùn)動；
[0038](B2)上電極夾和/或下電極夾運(yùn)動至激光傳感器的光接收端無法接收到光信號的位置時，停止運(yùn)動；
[0039](B3)控制單元根據(jù)目標(biāo)間距信號控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，使得上、下電極夾朝上下電極相背的方向運(yùn)動，上、下電極間距達(dá)到目標(biāo)間距。
[0040]在激發(fā)過程中，電極燒損狀態(tài)信號可以是上、下電極在激發(fā)時的電極間距或上、下電極燒損的長度，所述激發(fā)時的電極間距或上、下電極燒損的長度與激發(fā)時間、激發(fā)電流成正比關(guān)系。為了實現(xiàn)對上、下電極間距的精確控制，故:
[0041]進(jìn)一步地，所述燒損狀態(tài)信號由電極燒損狀態(tài)、激發(fā)時間、激發(fā)電流之間的函數(shù)關(guān)系式得知，所述函數(shù)關(guān)系式可以通過大量實驗數(shù)據(jù)擬合得到。
[0042]實施例2
[0043]本實用新型實施例1的電極自動調(diào)節(jié)裝置及方法在地礦檢測領(lǐng)域的應(yīng)用。在該應(yīng)用例中，上、下電極均為石墨電極;將制備好的待測樣品(如土壤樣品或巖石樣品等)放入帶有凹槽的下電極中；運(yùn)動機(jī)構(gòu)為一個步進(jìn)電機(jī)，帶動上、下電極夾上下運(yùn)動;光電開關(guān)為二個光電傳感器，分離地安裝在背離上下電極夾的兩側(cè)。上、下電極間的目標(biāo)間距由用戶根據(jù)不同的樣品進(jìn)行設(shè)置，可以是2mm、3mm或4mm等;激發(fā)過程中上、下電極的燒損狀態(tài)信號為上、下電極燒損的長度，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式獲得，所述函數(shù)關(guān)系式可以使用裝置在出廠時內(nèi)置的函數(shù)關(guān)系式，也可以按照下述方式得到:電弧光源給上、下電極提供能量，光源激發(fā)時擊穿空氣而導(dǎo)電，不同電流在不同電極間距下穩(wěn)定性不一致，監(jiān)控電流值隨著激發(fā)時間的變化，得到不同電流、不同電極間距，不同時間的關(guān)系，經(jīng)過多次測量獲得大量實驗數(shù)據(jù)，后經(jīng)擬合得到函數(shù)關(guān)系式。
[0044]該應(yīng)用例的電極自動調(diào)節(jié)包括激發(fā)前的電極自動對準(zhǔn)以及激發(fā)中的電極自動補(bǔ)償，電極自動調(diào)節(jié)的具體步驟如下:
[0045]S1.電極自動對準(zhǔn)步驟:
[0046]控制單元根據(jù)目標(biāo)間距信號控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，上電極夾帶動上電極朝下運(yùn)動，至激光傳感器的光接收端恰好無法接收到光信號的位置時，停止運(yùn)動;上電極夾帶動上電極朝上運(yùn)動，朝上運(yùn)動的距離為一半的目標(biāo)間距；
[0047]下電極的調(diào)節(jié)步驟同上電極，在此不再贅述；
[0048]S2.電極自動補(bǔ)償步驟:
[0049]上、下電極激發(fā)，控制單元根據(jù)上、下電極燒損的長度控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，上電極夾帶動上電極朝下運(yùn)動，下電極夾帶動下電極朝上運(yùn)動，上、下電極運(yùn)動的距離各為二分之一的燒損長度。
[0050]當(dāng)然，在電極間距調(diào)節(jié)的過程中，并不局限于上、下電極均運(yùn)動二分之一的目標(biāo)間距或燒損長度，只要上、下電極在各自的運(yùn)動方向上運(yùn)動的距離之和為目標(biāo)間距或燒損長度即可。
[0051]上述實施方式不應(yīng)理解為對本實用新型保護(hù)范圍的限制。本實用新型的關(guān)鍵是:通過激光傳感器實現(xiàn)電極自動對準(zhǔn)及電極間距的精確控制。在不脫離本實用新型精神的情況下，對本實用新型作出的任何形式的改變均應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電極自動調(diào)節(jié)裝置，包括:上電極、下電極、上電極夾、下電極夾，其特征在于:所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括: 激光傳感器，所述激光傳感器包括光發(fā)射端和光接收端； 運(yùn)動機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動上電極夾和/或下電極夾運(yùn)動； 控制單元，所述控制單元控制所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述控制單元根據(jù)信號控制所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，所述信號為上、下電極間的目標(biāo)間距信號和/或上、下電極的燒損狀態(tài)信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括: 光電開關(guān)，所述光電開關(guān)限制上、下電極夾在相背的運(yùn)動方向上的運(yùn)動范圍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括: 炬室門，所述炬室門將整個激發(fā)炬室密封。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括: 排風(fēng)口，所述排風(fēng)口設(shè)置在炬室門上。
【專利摘要】本實用新型涉及一種電極自動調(diào)節(jié)裝置，包括：上電極、下電極、上電極夾、下電極夾，所述電極自動調(diào)節(jié)裝置進(jìn)一步包括：激光傳感器，所述激光傳感器包括光發(fā)射端和光接收端；運(yùn)動機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動上電極夾和/或下電極夾運(yùn)動，上、下電極夾上分別裝有上、下電極；控制單元，所述控制單元控制所述運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動。本實用新型具有電極自動對準(zhǔn)、電極間距精確控制、操作簡單、安全可靠等優(yōu)點。
【IPC分類】G05D3/12, G01N21/67
【公開號】CN205374311
【申請?zhí)枴緾N201620007978
【發(fā)明人】李銳, 喻正寧, 壽淼鈞, 洪波, 鄭利俊, 韓雙來
【申請人】聚光科技(杭州)股份有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月4日