无人机遥控式LIBS装置的制作方法

本实用新型涉及一种LIBS装置，特别是一种无人机遥控式LIBS装置。

背景技术：

激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种新型的光谱分析技术，它利用聚焦的强脉冲激光将待测样品激发成等离子体而发光，通过分析等离子体中的原子或离子光谱来实现对样品的元素分析。它具有简单快速、无需样品预处理、对样品损伤小和适应范围广、便于远程操控等优点，且已经广泛应用于环境污染监测、工业产品检测等领域。然而在很多危险区域，人无法进入，因此对其范围内的大气成分也就无法知晓，特别是在军工方面，如对于战后重灾区的气体质量的无法检测，如核泄漏带来的大范围污染的排查控制等等，影响极大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无人机遥控式LIBS装置，解决极端环境人工无法进入测量的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种无人机遥控式LIBS装置，其特征在于：包含无人机、无人机挂载平台、激光器、聚焦透镜、信号接收器、电机、控制器、光谱仪、探测头和无线通信模块，无人机挂载平台固定设置在无人机下侧，激光器、聚焦透镜、信号接收器、电机、控制器、光谱仪、探测头和无线通信模块均安装在无人机挂载平台上，聚焦透镜滑动设置在激光器前侧并且与电机连接由电机驱动，控制器为控制核心，激光器与控制器连接由控制器开启，光谱仪与控制器和探测头连接用于接收处理探测头接收的气体反射激光信号，信号接收器与光谱仪和控制器连接用于接收存储光谱仪的信号，无线通信模块与控制器连接用于与地面设备进行无线通信。

进一步地，所述聚焦透镜为凸透镜。

进一步地，所述聚焦透镜滑动设置结构包含内管和外管，内管一端套设固定在激光器上，外管一端套设在内管另一端并且滑动设置在内管外壁上，聚焦透镜固定在外管另一端端部，外管通过驱动机构与电机连接由驱动机构驱动沿内管外壁滑动。

进一步地，所述驱动机构包含滑竿、齿轮和皮带，滑竿水平设置并且沿水平方向滑动设置在外管上侧，滑竿与外管固定连接，齿轮转动设置在无人机挂载平台内，齿轮通过皮带与电机连接由电机驱动，滑竿上侧设置有与齿轮啮合的锯齿。

进一步地，所述探测头固定在连杆一端端部，连杆另一端端部与滑竿一端铰接，连杆中间开哟一条沿连杆长度方向设置的导向槽，无人机挂载平台内固定设置有一根固定销轴，固定销轴设置在导向槽内并且能够沿着导向槽滑动。

进一步地，所述无人机挂载平台内壁上对应滑竿位置设置有限位开关。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型通过无人机携带LIBS装置对极端环境测量点进行自动测量，通过自动控制激光聚焦位置和探测探测角度，按照需要进行实时调节，从而达到良好的测量效果。

附图说明

图1是本实用新型的无人机遥控式LIBS装置的示意图。

图2是本实用新型的无人机遥控式LIBS装置的模块连接图。

图3是本实用新型的无人机遥控式LIBS装置的局部结构图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1或2所示，本实用新型的一种无人机遥控式LIBS装置，包含无人机1、无人机挂载平台2、激光器3、聚焦透镜4、信号接收器、电机5、控制器、光谱仪、探测头6和无线通信模块，无人机挂载平台2固定设置在无人机1下侧，激光器3、聚焦透镜4、信号接收器、电机5、控制器、光谱仪、探测头6和无线通信模块均安装在无人机挂载平台2上，聚焦透镜4滑动设置在激光器3前侧并且与电机5连接由电机5驱动，控制器为控制核心，激光器与控制器连接由控制器开启，光谱仪与控制器和探测头连接用于接收处理探测头接收的气体反射激光信号，信号接收器与光谱仪和控制器连接用于接收存储光谱仪的信号，无线通信模块与控制器连接用于与地面设备进行无线通信。

如图3所示，聚焦透镜4为凸透镜。聚焦透镜4滑动设置结构包含内管7和外管8，内管7一端套设固定在激光器3上，外管8一端套设在内管7另一端并且滑动设置在内管7外壁上，聚焦透镜4固定在外管8另一端端部，外管8通过驱动机构与电机5连接由驱动机构驱动沿内管7外壁滑动。

驱动机构包含滑竿9、齿轮10和皮带11，滑竿9水平设置并且沿水平方向滑动设置在外管8上侧，滑竿9与外管8固定连接，齿轮10转动设置在无人机挂载平台2内，齿轮10通过皮带11与电机5连接由电机5驱动，滑竿9上侧设置有与齿轮10啮合的锯齿12。探测头6固定在连杆13一端端部，连杆13另一端端部与滑竿9一端铰接，连杆13中间开哟一条沿连杆13长度方向设置的导向槽14，无人机挂载平台2内固定设置有一根固定销轴15，固定销轴15设置在导向槽14内并且能够沿着导向槽14滑动。

无人机挂载平台2内壁上对应滑竿位置设置有限位开关16，当滑竿9的端部滑动触碰到限位开关16时，控制器控制电机5停止工作。

本实用新型通过远程调控无人机，并微调控制透镜以及光谱仪的探测头使得激光能量更好的集中在待测气体上，再对其进行激光诱导击穿，击穿所得信息通过探测头接触传回无人机所携的信号接收器，再由该接收器通过无线电波传回地面处理系统，对采集信号进行分析处理，从而得到结果。通过无人机携带LIBS装置对极端环境测量点进行自动测量，通过自动控制激光聚焦位置和探测探测角度，按照需要进行实时调节，从而达到良好的测量效果。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。