便携式拉曼检测仪及危化品检测设备的制作方法

本实用新型涉及光谱检测技术领域，具体而言，涉及一种便携式拉曼检测仪及危化品检测设备。

背景技术：

拉曼光谱检测技术是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面的信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。由于拉曼光谱检测仪器无需样品准备，几乎不消耗样品，可以提供快速、简单、可重复，更重要的是无损伤的定性定量分析，因此该设备可被广泛应用于机场、铁路、地铁、公交车站、船港码头、戏剧院、电影院、体育场等人流密集区域，以及被应用于医疗、公安、科研、军队等行业。

现有技术中一般需要工作人员将待检测样品采集后，带回测试基地，通过台式拉曼光谱检测装置进行检测，但是在一些特定场合中，需要及时知道待测样品的成分，然而现有技术中的拉曼危化品检测仪大都为台式拉曼光谱检测仪，较为笨重，且不便于携带。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种拉曼检测仪及危化品检测设备，提高了拉曼检测仪的便携性。

第一方面，本实用新型实施例提供了便携式拉曼检测仪，包括：箱体和设置于所述箱体内的拉曼光谱检测装置和显示屏，所述箱体包括第一壳体、第二壳体，所述拉曼光谱检测装置设置于所述第一壳体内，所述显示屏设置于所述第二壳体内，拉曼光谱检测装置与所述显示屏连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述箱体还包括用于将所述第一壳体和所述第二壳体闭合锁紧的锁扣结构。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述箱体的底端设置有滑轮，所述箱体的顶部设置有把手。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括稳固部件，所述稳固部件与所述第一壳体连接。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述稳固部件包括伸缩三脚架。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，还包括设置于壳体内部的电源装置和设置在壳体外部的电源控制按钮；所述电源装置与所述拉曼光谱检测装置连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，所述电源装置包括电源组件和控制部件，所述控制部件连接所述电源组件和所述拉曼光谱检测装置。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，所述拉曼光谱检测装置包括发光部件，所述发光部件包括盒体，所述盒体设置有腔体、出光口和电源口，所述腔体内置X射线发光管、白光发光管和红外发光管，所述控制部件通过所述电源口分别与所述X射线发光管、白光发光管和红外发光管电连接；所述X射线发光管、所述白光发光管或所述红外发光管在接电后，通过所述出光口发出对应的入射光。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，所述第一壳体的侧壁上设置有指示按钮，所述指示按钮与所述发光部件连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种危化品检测设备，包括第一方面至第一方面的第八种可能的实施方式任一所述的便携式拉曼检测仪。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

一种便携式拉曼检测仪，包括：箱体和设置于所述箱体内的拉曼光谱检测装置和显示屏，箱体包括第一壳体、第二壳体，拉曼光谱检测装置设置于第一壳体内，显示屏设置于所述第二壳体内，拉曼光谱检测装置与所述显示屏连接。

可见，本实用新型实施例提供的便携式拉曼检测仪，为箱体结构，将拉曼光谱检测装置和显示屏分别集成于箱体内第一壳体和第二壳体上，方便工作人员携带，以便在各个区域、场所及时检测待测样本。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例所提供的便携式拉曼检测仪及危化品检测设备的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所提供的锁扣结构的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例所提供的锁扣结构的另一种结构示意图；

图4为本实用新型一实施例所提供的伸缩三脚架的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例所提供的发光部件的结构示意图；

图标：1-箱体；2-拉曼光谱检测装置；3-显示屏；4-第一壳体；5-第二壳体；6-锁扣结构；61-锁体；62-环状锁销；611-锁体卡扣；621-弹性件；63-锁扣底盒；64-锁扣臂；65-解锁推块；641-锁扣部；631-锁扣孔；651-卡勾；632-卡扣部；721-撑脚；722-支撑座；723-连接杆；724-连接座；725-连接座上的槽；726-卡球；727-卡球限位槽；7231-第一连接杆；7232-第二连接杆；8-发光部件；81-盒体；811-腔体；812-出光口；813-电源口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有的拉曼危化品检测仪体积大的问题。本实用新型实施例提供了一种便携式拉曼检测仪及危化品检测设备，以下首先对本实用新型的拉曼危化品检测仪进行详细介绍。

本申请实施例提供了一种便携式拉曼检测仪，如图1所示，该检测仪包括箱体1和设置于箱体1内的拉曼光谱检测装置2和显示屏3，箱体1包括第一壳体4、第二壳体5，拉曼光谱检测装置2设置于第一壳体4内，显示屏3设置于第二壳体5内，拉曼光谱检测装置2与显示屏3连接。

可选地，第一壳体4与第二壳体5通过合页连接，如图2所示，箱体1还包括用于将第一壳体4和第二壳体5闭合锁紧的锁扣结构6其中，锁扣结构6包括固定于第二壳体上的锁体61和固定于第一壳体上的环状锁销62，锁体61上设置有锁体卡扣611，环状锁销62能够卡置于锁体卡扣611内，还设有弹性件621，弹性件一端固定在环状锁销62内部，另一端对应于锁体卡扣611的正下方。当第一壳体4和第二壳体5闭合时，锁体卡扣611向下滑入环状锁销62内并与之扣合在一起，此时弹性件621被锁体卡扣611带着发生弹性变形产生弹力；当锁体卡扣611打开与环状锁销62解锁时，弹性件621产生复位弹力，起到弹开第二壳体5的作用。

如图3所示，为锁扣结构6的另一种结构，包括设置于第一壳体4的锁扣底盒63、设置于第二壳体5上的锁扣臂64、可滑动地设置在锁扣臂64外端部的解锁推块65。其中，锁扣臂64的中部向内突出设有锁扣部641，锁扣底盒63的一侧开设有供被锁扣部穿入的锁扣孔631。当关闭箱体1时，其上的被锁扣部从锁扣孔631穿过，再将锁扣臂64盖合，使其上的锁扣部631穿过被锁扣部，而使第一壳体4和第二壳体5盖合。解锁推块65的背面设有一卡勾651，且在锁扣底盒63的外端部设有与卡勾651相对应的卡扣部632。在未解锁状态时，解锁推块65通过该卡勾651与卡扣部632的卡扣作用保持固定，从而使锁扣臂64与锁扣底盒63闭合；当密码锁密码正确，可以解锁时，用手推动解锁推块65，使解锁推块65的卡勾651与卡扣部632脱离，此时锁扣臂64端部没有限制，在锁扣臂64扭簧的作用下，锁扣臂64旋转打开，使其中部的锁扣部641与相关上的被锁扣部脱离，从而将箱体1打开。

可选地，箱体1的底端设置有滑轮，箱体的顶部设置有把手。其中，把手内侧呈波浪状，把手外侧呈圆弧状，用于增大把手的摩擦力，以及提升工作人员握把手时的手感。设置把手，方便近距离搬运；设置滑轮，方便远距离搬运。

可选地，该检测仪还包括稳固部件，稳固部件与第一壳体4连接。其中，稳固部件包括伸缩三脚架。如图4所示，伸缩三脚架包括撑脚721、支撑座722、连接杆723、连接座724，连接杆723包括第一连接杆7231和第二连接杆7232，其中，第一连接杆7231的内壁直径与第二连接杆7232的外壁直径相同。撑脚721铰链在第一连接杆7231的一端；第二连接杆7232的另一端为卡球726，通过卡球限位槽727轴向限位在连接座724上；支撑座722通过底部的槽725连接在连接座724上；支撑座722通过螺钉或者销钉连接在箱体1的第一壳体4上。

可选地，该检测仪还包括设置于壳体1内部的电源装置和设置在壳体1外部的电源控制按钮，电源装置和拉曼光谱检测装置2连接。其中，电源装置包括电源组件和控制部件，控制部件连接电源组件和拉曼光谱检测装置2。

电源组件为该检测仪提供电力供应，电源电压可以是符合国家规定的居民用电220V交流电压，或者是工业用电380V交流电压；可以使用便携式可替换的电池作为供电电源，也可以通过外部设备接口接入外部设备的方式供电，比如，连接发电机供电，或者将插头插入插座中进行供电。

可选地，如图5所示，拉曼光谱检测装置2包括发光部件8，发光部件8包括盒体81，盒体81设置有腔体811、出光口812和电源口813，腔体811内置X射线发光管、白光发光管和红外发光管，控制部件通过电源口813分别与X射线发光管、白光发光管和红外发光管电连接；X射线发光管、白光发光管或红外发光管在接电后，通过出光口812发出对应的入射光。

对于发光管的选择也不是固定的，可以提供一种波长的入射光，也可以提供两种及两种以上不同波长的入射光，这样发光管可以提供多种入射光对样品进行检测。发光管通过电源口813与控制部件相连接，在不同电压下，控制部件控制不同发光管发出不同波长的入射光，但是每次只允许一种发光管发出入射光源。具体地，在高电压时，X射线发光管和红外发光管分别发出X射线和红外射线；在低电压时，白光发光管和红外发光管分别发出白光和红外射线。根据对同一样品在不同光源下采集的检测结果进行分析，可以更为准确地判定样品的类别。

拉曼光谱检测装置2还包括分光器、光谱仪、存储器和控制器，其中，分光器包括滤光片和准直镜，光谱仪包括探测器、分析器和处理器，发光部件8设置在分光器的一侧；探测器和分光器放置于同一水平线；分析器通过电信号分别连接探测器和处理器。其中，发光部件8用于向分光器发射入射光，入射光通过分光器形成聚于一点的光束或平行光，并将光束照射在样本上，探测器用于接收样本反射光中的光信号，并发送光信号到分析器中。

由于拉曼散射光通常包含一个或多个不同波长的光，因此拉曼散射光需要进行分光，使得不同波长的光在空间上分开或者时序上分开。其中，滤光片由各种颜色的塑料或者玻璃片构成，根据不同波长的入射光选用不同的滤光片，使得该入射光可以通过滤光片并形成光束。比如，当发光管发出的是X射线，可以选择吸收其他波长的入射光但几乎不吸收X射线的滤光片进行滤光处理。由于光线的方向四处发散，因此在准直器中内置一块凹透镜，使得经过滤光片过滤后的光在照射到凹透镜后形成聚焦于一点光束或者平行光。

探测器包括接收器和信号生成器。探测器的接收器接收样品反射光中的光信号，信号生成器将光信号转换成可视数据，其中，可视数据可以是电信号。探测器的数量和种类并不受限制，可以采用单个或多个光电传感器，也可以选择普通高速光电二极管或硅光电倍增器。探测器对拉曼散射光信号的光脉冲进行光子计数采用的是时间相关多光子计数方式，即在预设时间段内，根据拉曼散射光信号的每个光脉冲的强度区分该光脉冲包含的光子数目，并对该光脉冲包含的单个或多个光子进行精确计数测量，由于硅光电倍增器响应速度快，使得拉曼散射光谱测量的整体时间分辨率可以达到皮秒量级，提高了光子计数效率以及时间分辨率，进而有利于提高拉曼散射光谱测量的速度及时间分辨率，并且能有效消减荧光干扰，提高信噪比。这里采用一种较佳的实施例，采用硅光电倍增器作为信号光探测器，在预设时间段内对接收到的拉曼散射光信号的光脉冲进行光子计数，根据拉曼散射光信号所有光脉冲的光子数，将拉曼散射光信号转换成与光子数对应信号强度的电信号。

分析器，本申请便携式拉曼检测仪的核心装置之一，是一种用于测量发光体的辐射光谱的仪器，根据生成的辐射光谱对光信号进行比对，并返回结果显示在显示屏3中。分析器与显示屏3间的数据传输通过通信模块实现，其中，通信模块需要以太网支撑以及WiFi等网络支撑。

为了可以直接、准确地生成并显示拉曼散射光谱，分析器包括信号读出设备，用于读出探测器输出的电信号，对该电信号进行放大，并将放大后的电信号传输给数据采集设备；数据采集设备，用于采集放大后的电信号，对该电信号进行模数转换，将转换后的电信号输出给显示屏3。显示屏3，根据转换后的电信号，生成并显示拉曼散射光谱。具体的，数据采集设备可以是示波器，由于示波器可以检测强度不同的电信号，且操作简单，使得便携式拉曼检测仪可以在降低操作复杂度的同时，完成拉曼散射光谱仪的功能。

本申请实施例的分析器可以是手持式的或便携式的。“手持式”指代分析器重量小于5kg、2kg、1kg，或甚至小于0.5或0.2kg，并且在每个尺寸上都可以具有小于50cm或甚至30cm的尺寸，并且一个尺寸(厚度)甚至可能小于10cm或5或3cm。“手持式”分析器经常将是电池供电的，其中电池典型地装配在前述尺寸中并且包括在前述重量中。“便携式”分析器可以具有稍大的大小，例如小于50kg、20kg或10kg，如10至50kg或20至50kg，并且具有稍大的尺寸(如任一个尺寸达500、200或达100cm)并且典型地包括连接到外部电源上的电力输入(尽管可能提供了电池)。

显示屏3，便于工作人员及时查看生成的拉曼散射光谱和分析器返回的分析结果，除此之外，还被用于显示工作人员的操作过程。具体地，在样品检测中，显示屏3上显示“正在检测”的信息；当分析器将结果传输给显示屏3后，显示屏3上显示“检测完成”的信息，并伴有预设时长的提示音，此时显示屏3上显示该样品的拉曼散射光谱，样品所含物质，或者显示样品的类别，或者两者皆可以显示。预设时长一般为2-3秒响一声，既能引起工作人员的注意，又能节省设备电力。

每种物质都存在一个强烈清晰的拉曼信号，即该物质在拉曼散射光谱中的特征峰。分析器通过对生成的拉曼散射光谱进行分析，找到该光谱中的特征峰，与存储器的数据进行对比查阅出样品的类别。其中，存储器中储存着物质在不同波长的入射光下的拉曼散射光谱。一种较佳的实施例，样品在785nm激光激发下生成拉曼散射光谱，经分析器分析，发现在710cm-1处具有强烈清晰的拉曼信号，经过与存储器中的数据进行对比可知，该拉曼信号响应来自于三聚氰胺分子的对称骨架伸缩振动，故该样品为三聚氰胺。

处理器可以作为分析器的运算器，将分析器分析出的结果进行运算，并将运算结果发回分析器。进一步地，该处理器可以对鉴别的化合物进行无损伤的定性定量分析。具体地，如果该化合物的第一元素已被鉴别为锶并且该分子被鉴别为硫酸盐，那么根据可能已被鉴别存在的任何其他事物，该化合物可以被鉴别为硫酸锶。如果鉴别了硫酸盐分子，那么可以推测存在硫和氧(以1:4的比例)。当以这种方式鉴别出一个或多个第二元素时，该处理器可以基于荧光信号和第二元素的存在来提供该第一元素的定量分析。例如，有关第二元素的存在的信息(如存在浓度或存在近似浓度)可以用于应用于X射线光谱的基本参数型计算以便更准确地分析第一元素的浓度。除此之外，处理器还可以调控分析器与其他模块的协调运行。

控制器，可以控制通信模块的开启关闭，从而控制设备是否连接网络；可以控制设置设备的参数，比如，温度传感器将检测到的箱体1内部温度发送给控制器，控制器将接收到的温度信号转换成此刻的温度值，当温度值大于高温阈值，控制器启动安装在箱体1侧壁上的风扇；当温度下降到低温阈值，控制器控制风扇停止运行，其中高温阈值高于低温阈值；也可以控制是否启动或者是否需要重新启动便携式拉曼检测仪。

可选地，第一壳体4的侧壁上设置有指示灯，指示灯与发光部件8连接。因为在样品检测的过程中，工作人员不能打开盒体81看到里面的情况，所以在箱体1的侧壁上设置指示灯，用于指示是当前哪个发光管在工作。

为了便于取放样品，在第一壳体4的正面设置了可开合的视窗，该视窗可设置为一端与第一壳体4连接的上下开合式，也可以设置为一端与第一壳体4连接的左右开合式，或者两端分别与第一壳体4连接的中间开合式。。

为了保证样品的多角度照射，在第一壳体4的内部设置了旋转样品台；样品台上设有压片夹，由于盛放样品的容器形状迥异，为了提高样品容器在检测过程中的稳定性，样品台上还可以分布多个孔洞。在便携式拉曼检测仪中还放置有痕量样品管、常量样品管、载玻片。按照样品所需检测的含量分类，检测毒品以及危险化学试剂属于常量检测，可以将样品装入常量样品管，然后插入旋转样品台上进行检测；检测食品添加剂、违禁添加剂、农药残留、兽药残留、药品非法添加物、致病细菌、毒素、抗生素等属于痕量检测，检测时将样品放入痕量样品管中，插入痕量检测配件，一并插入旋转样品台上进行检测。也可以按照待测样品的物质状态分类，在进行固体样品检测时，样品置于载玻片上，再将载玻片用压片夹固定在旋转样品台上进行检测；在进行液体样品检测时，使用滴管吸取液体样品，将滴管中的液体滴入样品管中进行检测。

在箱体1内部还置有定位模块，由于设备造价昂贵，通过记录使用者的位置，既可以防止设备失窃，也可以在失窃后快速定位，及时寻回设备。定位模块可以采用一个或多个定位技术，包括GPS定位、WiFi定位、基站定位。这里有一较佳的实施例，采用GPS定位的方式，服务器向该设备发送定位请求，GPS进行定位，并在预设时间点将该时间段内的定位信息反馈给服务器端。其中，预设时间点可以设为一个小时。

在箱体1的外部设有多个外设接口，便于接入外部设备，实现内部设备和外部设备的数据交互。通常，外设接口包括USB接口、以太网接口和光纤接口。

本申请实施例还提供了一种危化品检测设备，包括上述实施例中的便携式拉曼检测仪。

一种便携式拉曼检测仪，包括：箱体1和设置于箱体1内的拉曼光谱检测装置2和显示屏3，箱体1包括第一壳体4、第二壳体5，拉曼光谱检测装置2设置于第一壳体4内，显示屏3设置于第二壳体5内，拉曼光谱检测装置2与显示屏3连接。

可见，本实用新型实施例提供的便携式拉曼检测仪，为箱体结构，将拉曼光谱检测装置和显示屏分别集成于箱体内第一壳体和第二壳体上，方便工作人员携带，以便在各个区域、场所及时检测待测样本。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。