基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置。


背景技术：

2.激光诱导击穿光谱技术是一种原子发射谱线分析技术，通过一束强脉冲激光烧蚀样品激发出等离子体，通过收集等离子体冷却过程中辐射的跃迁光谱，由此可以得知待测样品的元素组成，并对样品进行分类，现有的矿物在线分选装置存在整体布局或排布不合理的情况，存在分选速度慢，占地面积大等缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置，它整体排布合理，以加快分选速度。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置，它包括：
5.旋转平台，用于放置矿物并带动所述矿物转动，沿所述旋转平台的转动方向依次设有采集位和多个卸料位；
6.诱导采集机构，用于在所述矿物转动至采集位时诱导所述矿物产生等离子体并采集所述等离子体的光谱信号；
7.多个卸料机构，每个卸料机构位于一个卸料位，并与所述矿物的一个种类相对应，所述卸料机构包括接料机构和转移机构；
8.控制器件，分别与所述诱导采集机构和所述转移机构相连，用于根据所述光谱信号判定所述矿物的种类；及根据所述矿物的种类控制相应转移机构动作，以在所述矿物转动至相应卸料位时将所述矿物自所述旋转平台转移至相应接料机构。
9.进一步提供了一种诱导采集机构的具体结构，所述诱导采集机构包括：
10.脉冲激光器，用于发射脉冲激光；
11.光路系统，用于将所述脉冲激光传导至所述矿物以激发所述矿物产生等离子体；及传导所述等离子体发射的光谱信号；
12.光纤收集镜头，用于收集所述光路系统所传导的光谱信号；
13.光谱仪，分别与所述光纤收集镜头和所述控制器件相连，用于将所述光谱信号传输至所述控制器件。
14.进一步提供了一种光路系统的具体结构，所述光路系统包括平凸透镜、平凹透镜和二相色镜；其中，
15.所述脉冲激光依次经所述二相色镜反射、所述平凹透镜扩束和所述平凹透镜聚焦后聚焦于所述矿物；
16.所述等离子体发射的光谱信号透过所述二相色镜后收集于所述光纤收集镜头。
17.进一步为了使平凸透镜将脉冲激光聚焦于矿物表面，所述诱导采集机构还包括测
距模块和平移台；其中，
18.所述测距模块和所述平凸透镜安装在所述平移台上；
19.所述测距模块用于在所述矿物转动至采集位时测量所述平凸透镜和所述矿物表面之间的距离；
20.所述控制器件分别与所述测距模块和所述平移台相连，还用于根据所述距离控制所述平移台移动以调整所述平凸透镜位置。
21.进一步，基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置还包括高速监控相机，所述高速监控相机位于所述平移台附近。
22.进一步为了可以自动上料，基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置还包括上料机构，所述上料机构用于将所述矿物上料至所述旋转平台。
23.进一步提供了一种上料机构的具体结构，所述上料机构包括矿物进样输送皮带。
24.进一步，基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置还包括破碎机，所述破碎机用于将矿物破碎，破碎后的矿物落在所述矿物进样输送皮带上。
25.进一步提供了一种转移机构的具体结构，所述转移机构包括：
26.刮板；
27.刮板动作驱动机构，与所述刮板相连，用于驱动所述刮板动作以将所述矿物拨入相应接料机构上。
28.进一步提供了一种接料机构的具体结构，所述接料机构包括矿物下料输送皮带。
29.采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：
30.1、矿物被置于旋转平台后，旋转平台带动矿物转动，在矿物到达采集位时，诱导采集机构诱导所述矿物产生等离子体，并采集所述等离子体的光谱信号，控制器件根据光谱信号得到矿物的元素组成及元素含量，并对矿物进行分类，并根据矿物种类控制相应转移机构动作，在矿物转动到其所属类别所对应的卸料位时，相对应的转移机构通过其动作将矿物转移到接料机构上，本实用新型的基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置整体排布合理，实现了矿物的在线分选，提高了分选速度和效率，进而降低了矿物的生产成本；
31.2、脉冲激光及光谱信号共用一个光路系统，便于调节，且节省了成本；
32.3、本实用新型还通过测距模块测量平凸透镜与矿物表面之间的距离，控制器件根据距离控制平移台移动来调整平凸透镜的位置，使得平凸透镜恰好将脉冲激光聚焦在矿物的表面，提高了分选的准确性，也降低了对矿物被放在旋转平台上的位置的要求。
附图说明
33.图1为本实用新型的基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置的结构示意图。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
35.如图1所示，一种基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置，它包括：
36.旋转平台1，用于放置矿物100并带动所述矿物100转动，沿所述旋转平台1的转动方向依次设有采集位和多个卸料位；
37.诱导采集机构，用于在所述矿物100转动至采集位时诱导所述矿物100产生等离子体并采集所述等离子体的光谱信号；
38.多个卸料机构，每个卸料机构位于一个卸料位，并与所述矿物100的一个种类相对应，所述卸料机构包括接料机构2和转移机构3；
39.控制器件4，分别与所述诱导采集机构和所述转移机构3相连，用于根据所述光谱信号判定所述矿物100的种类；及根据所述矿物100的种类控制相应转移机构3动作，以在所述矿物100转动至相应卸料位时将所述矿物100自所述旋转平台1转移至相应接料机构2。
40.在本实施例中，所述控制器件4选用计算机，但不限于此，也可以为其他控制器。
41.在本实施例中，所述矿物100被分为三个种类，所述卸料位和卸料机构分别设有三个。
42.在本实施例中，计算机根据已经标定好的元素成分与光谱信号的关系，得出矿物100 中的元素组成及元素含量，判别矿物种类，此为现有技术，不做详细介绍。
43.具体地，矿物100被置于旋转平台1后，旋转平台1带动矿物100转动，在矿物100 到达采集位时，诱导采集机构诱导所述矿物100产生等离子体，并采集所述等离子体的光谱信号，控制器件4根据光谱信号得到矿物的元素组成及元素含量，并对矿物进行分类，并根据矿物种类控制相应转移机构3动作，在矿物转动到其所属类别所对应的卸料位时，相对应的转移机构3通过其动作将矿物转移到接料机构2上，本实用新型的基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置整体排布合理，实现了矿物的在线分选，提高了分选速度和效率，进而降低了矿物100的生产成本。
44.如图1所示，所述诱导采集机构包括：
45.脉冲激光器51，用于发射脉冲激光；
46.光路系统，用于将所述脉冲激光传导至所述矿物100以激发所述矿物100产生等离子体；及传导所述等离子体发射的光谱信号；
47.光纤收集镜头52，用于收集所述光路系统所传导的光谱信号；
48.光谱仪53，分别与所述光纤收集镜头52和所述控制器件4相连，用于将所述光谱信号传输至所述控制器件4。
49.在本实施例中，所述光谱仪53为多通道光纤光谱仪，所述光纤收集镜头52将等离子体发射的光谱信号通过光纤传输至多通道光纤光谱仪中。
50.如图1所示，所述光路系统包括平凸透镜54、平凹透镜55和二相色镜56；其中，
51.所述脉冲激光依次经所述二相色镜56反射、所述平凹透镜55扩束和所述平凹透镜 55聚焦后聚焦于所述矿物100；
52.所述等离子体发射的光谱信号透过所述二相色镜56后收集于所述光纤收集镜头 52。
53.具体地，脉冲激光及光谱信号共用一个光路系统，便于调节，且节省了成本。
54.如图1所示，为了使平凸透镜54将脉冲激光聚焦于矿物100表面，所述诱导采集机构还包括测距模块6和平移台7；其中，
55.所述测距模块6和所述平凸透镜54安装在所述平移台7上；
56.所述测距模块6用于在所述矿物100转动至采集位时测量所述平凸透镜54和所述矿物100表面之间的距离；
57.所述控制器件4分别与所述测距模块6和所述平移台7相连，还用于根据所述距离控制所述平移台7移动以调整所述平凸透镜54位置。
58.在本实施例中，所述测距模块6可以选用激光测距模块，也可以选用测距传感器等，不限于此。所述平移台7为一维平移台。
59.具体地，本实用新型还通过测距模块6测量平凸透镜54与矿物100表面之间的距离，控制器件4根据距离控制平移台7移动来调整平凸透镜54的位置，使得平凸透镜 54恰好将脉冲激光聚焦在矿物100的表面，提高了分选的准确性，也降低了对矿物100 被放在旋转平台1上的位置的要求。
60.如图1所示，基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置还包括高速监控相机 8，所述高速监控相机8位于所述平移台7附近。
61.在本实施例中，所述高速监控相机8用于监控矿物100测试情况。
62.如图1所示，为了可以自动上料，基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置还包括上料机构，所述上料机构用于将所述矿物100上料至所述旋转平台1。
63.如图1所示，所述上料机构包括矿物进样输送皮带9。
64.在本实施例中，平移台7调整位置时，旋转平台1和矿物进样输送皮带9暂停运行；位置调整好后，脉冲激光器51发射出脉冲激光。
65.如图1所示，基于激光诱导击穿光谱技术的矿物在线分选装置还包括破碎机10，所述破碎机10用于将矿物100破碎，破碎后的矿物100落在所述矿物进样输送皮带9上。
66.在本实施例中，所述破碎机10将所述矿物100粉碎至10cm以下。
67.在本实施例中，所述转移机构3包括：
68.刮板；
69.刮板动作驱动机构，与所述刮板相连，用于驱动所述刮板动作以将所述矿物100拨入相应接料机构2上。
70.在本实施例中，刮板动作驱动机构为现有技术，在此不做详细介绍，所述刮板动作驱动机构可以采用电机，所述电机的机体固定，输出轴与所述刮板相连，以驱动所述刮板朝下摆动以将所述矿物100拨入相应接料机构2上。
71.如图1所示，所述接料机构2包括矿物下料输送皮带。
72.以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。