利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的装置及方法与流程

本发明属于化学分析仪器领域，尤其涉及一种利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的装置及方法。

背景技术：

火花源直读光谱仪广泛应用于冶金行业的分析检测工作中，特别是arl4460spark-dat技术的开发和应用，使得测定钢中夹杂物成为了可能，国内外也有相关的报道。但由于仪器的构造特性，分析时的激发点很小(2mm以下)，为了测定试样某个区域的夹杂物分布情况，需要多次调整激发点的位置，且激发点更换必须准确、快速。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种操作简便的利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的装置及方法，可实现激发点的准确定位。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的装置，包括激发台、滑杆、行走平台、推杆、试样夹具、试样压杆、电机、齿轮传动机构、传感器；

滑杆与激发台侧部固定连接，行走平台与滑杆滑动连接，行走平台底部与齿轮传动机构连接，齿轮传动机构由电机提供动力；推杆一端与行走平台固定连接，另一端设有试样夹具，试样夹具夹持试样；若干传感器检测点固定在推杆，传感器设置在激发台旁，传感器用以检测传感器检测点；试样压杆底部设有滑轮。

所述的试样夹具上设有卡簧。

所述的齿轮传动机构包括主动齿轮、从动齿轮、齿条，齿条与行走平台底部固定连接，主动齿轮与电机输出端固定，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，从动齿轮与齿条相互啮合。

利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的方法，包括以下步骤：

1)将传感器检测点固定在推杆，传感器检测点的位置通过试样激发点的位置调节，初始传感器检测点和终点传感器检测点的距离要小于试样分析面的面积，同时传感器检测点间距≥2mm；

2)试样放置在激发台上，再将试样放置于试样夹具中央位置，试样夹具卡簧夹紧试样，将火花源直读光谱仪的试样压杆放下，滑轮压住试样，进行测定钢中夹杂物分布；

3)利用电机将试样移动到分析的初始位置，即传感器检测到的初始传感器检测点位置，开始分析第一点；第一点分析完成后，通过电机以1-3mm/s的速度驱动试样在激发台上移动，待传感器检测到下一个传感器检测点，电机带动试样停止移动，自动定位到第二个分析点位，开始分析第二点，以此类推，直至分析完最后一个点位，即传感器检测到的终点传感器检测点位置；

4)分析完成后，电机驱动试样回到分析的初始位置；将火花源直读光谱仪的试样压杆抬起，取出试样；

5)进行数据分析，得到钢中夹杂物分布的报告。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的装置及方法可快速、准确实现激发点的定位和自动更换，具有定位准确，操作简便，分析时间短的特点。利用电机驱动行走平台移动，通过传感器检测传感器检测点，实现更换激发点的目的。可实现分析点的精确等距分布，提高检测的准确性。试样压杆底部设置滑轮，可避免试样压杆与试样面接触，减少试样压杆损伤，也便于试样压杆在试样上移动。试样夹具设置卡簧可方便试样夹具固定试样。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是推杆的主视图。

图3是推杆的俯视图。

图4是试样压杆的结构示意图。

图中：1-激发台2-滑杆3-行走平台4-推杆5-试样夹具6-试样压杆7-电机8-齿轮传动机构9-传感器10-滑轮11-传感器检测点12-齿条13-试样14-卡簧。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1-图4，利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的装置，包括激发台1、滑杆2、行走平台3、推杆4、试样夹具5、试样压杆6、电机7、齿轮传动机构8、传感器9，行走平台3正对火花源直读光谱仪激发台1上激发孔的位置，滑杆2与激发台1侧部固定连接，滑杆2可采用焊接或螺纹连接的方式与激发台1固定，行走平台3与滑杆2滑动连接，行走平台3底部与齿轮传动机构8连接，齿轮传动机构8由电机7提供动力；推杆4一端与行走平台3固定连接，另一端设有试样夹具5，试样夹具5夹持试样13；若干传感器检测点11固定在推杆4，传感器9设置在激发台1旁，传感器9用以检测传感器检测点11；试样压杆6底部设有滑轮10，便于试样13左右移动，减小试样压杆6与试样13的摩擦。试样夹具5上设有卡簧14，用以固定试样13。

见图1，齿轮传动机构8包括主动齿轮、从动齿轮、齿条12，齿条12与行走平台3底部固定连接，主动齿轮与电机7输出端固定，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，从动齿轮与齿条12相互啮合。电机7采用光谱仪的24v电源，电机7的动力传至行走平台3，在控制装置的控制下实现行走平台3的左右移动，从而推动试样夹具5控制试样13移动。

见图1，在试样13推杆4上装有若干传感器检测点11来实现试样13的定位和推杆4的复位功能；通过电控装置驱动电机7，实现走样平台的左右移动和故障复位功能。电控装置的面板上设置“左”、“右”、“复位”按钮，以方便控制行走平台3移动。

见图1-图4，利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的方法，在推杆4上装配好初始传感器检测点11和终点传感器检测点11，传感器检测点11的位置通过试样13激发点的位置调节，初始传感器检测点11和终点传感器检测点11的距离要小于试样13分析面的面积。同时传感器检测点间距≥2mm，根据试样13的长度确定检测点间距；将试样13放置于试样夹具5中央位置，试样夹具5卡簧14夹紧试样13，将火花源直读光谱仪的试样压杆6放下，滑轮10压住试样13。打开火花源直读光谱仪的分析软件，选择“钢中夹杂物的分析程序”，输入试样13编号。点击电控装置面板上的“复位”按钮，确定分析的初始位置。触发火花源直读光谱仪分析软件的“分析”按钮，开始分析第一点。第一点分析完成后，点击电控装置面板上的“向右/向左”按钮，行走平台3以1mm/s的速度沿平台滑杆2滑行，通过传感器9检测相应的传感器检测点11，自动定位到第二个分析点位，触发火花源直读光谱仪分析软件的“分析”按钮，开始分析第二点。以此类推，直至分析完最后一个点位。点击电控装置面板上的“复位”按钮，回到分析的初始位置。将火花源直读光谱仪的试样压杆6抬起，取出试样13。用分析软件对数据进行分析，生产钢中夹杂物分布的报告。

传感器检测点11均匀分布，则火花源直读光谱的分析点也是直线均布，可实现钢中夹杂物分布测量准确。

本发明在火花源直读光谱分析中实现自动更换激发点操作，可快速、准确测定钢中夹杂物分布，缩短了火花源直读光谱仪检测周期，方便操作。本装置的材料选用硬质金属，推杆4部分材质的弹性性能要小。

技术特征：

技术总结
本发明涉及利用火花源直读光谱仪测定钢中夹杂物分布的装置及方法，包括激发台、滑杆、行走平台、推杆、试样夹具、试样压杆、电机、齿轮传动机构、传感器；滑杆与激发台侧部固定连接，行走平台与滑杆滑动连接，行走平台底部与齿轮传动机构连接，齿轮传动机构由电机提供动力；推杆一端与行走平台固定连接，另一端设有试样夹具，试样夹具夹持试样；若干传感器检测点固定在推杆，传感器设置在激发台旁，传感器用以检测传感器检测点；试样压杆底部设有滑轮。优点是：可快速、准确实现激发点的定位和自动更换，具有定位准确，操作简便，分析时间短的特点。可实现分析点的精确等距分布，提高检测的准确性。

技术研发人员：张永丰;韩晓迎;何泉;周刘健
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：2017.11.13
技术公布日：2018.04.20