本发明涉及光谱仪技术领域,尤其涉及一种多功能移动式光谱仪及其工作方法。
背景技术:
光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,由棱镜或衍射光栅等构成,利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光),但若通过光谱仪将阳光分解,按波长排列,可见光只占光谱中很小的范围,其余都是肉眼无法分辨的光谱,如红外线、微波、紫外线、x射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影,或电脑化自动显示数值仪器显示和分析,从而测知物品中含有何种元素,这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等检测。
现有的移动式光谱仪存在的缺陷包括:不能方便快速的将测试装置进行收纳和取出的问题,以及不能根据电压和氩气的状态进行调整使得检测的效果不佳的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种多功能移动式光谱仪及其工作方法,解决的技术问题包括:如何解决现有方案中不能方便快速的将测试装置进行收纳和取出的问题,以及不能根据电压和氩气的状态进行调整使得检测的效果不佳的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种多功能移动式光谱仪,包括光谱仪本体、稳压器和氩气瓶,所述稳压器固定安装在光谱仪本体的后端靠近下方的位置,所述氩气瓶安装在稳压器的上方,所述光谱仪本体的一侧固定安装有隔离板,所述光谱仪本体的一侧外表面设置有第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽,所述第二滑槽位于第一滑槽和第三滑槽之间,所述第一滑槽位于第三滑槽的一侧,所述光谱仪本体的一侧外表面固定安装有第一固定轮、第二固定轮、第三固定轮和第四固定轮,所述第一固定轮和第二固定轮位于第三固定轮和第四固定轮的一侧,所述第一固定轮位于第二固定轮的上方,所述第三固定轮位于第四固定轮的上方;
所述第一滑槽的内部靠近下端的位置固定连接有第一伸缩弹簧,所述第一伸缩弹簧的上端固定连接有第一滑座,所述第二滑槽的内部靠近下端的位置固定连接有第二伸缩弹簧,所述第二伸缩弹簧的上端固定连接有第二滑座,所述第三滑槽的内部靠近上端的位置固定连接有第三伸缩弹簧,所述第三伸缩弹簧的下端固定连接有第三滑座;
所述光谱仪本体的下端安装有若干个第一转轮,所述光谱仪本体的上端连接有盖板,所述光谱仪本体包含数据采集模块、数据分析模块、数据处理模块和控制模块。
作为本发明的进一步改进方案:所述光谱仪本体的前端固定安装有第一限位柱和第二限位柱,所述第一限位柱位于第二限位柱的一侧靠近下方的位置,所述第一限位柱上设置有第一限位槽,所述第二限位柱上设置有第二限位槽,所述第一限位柱和第二限位柱柱的上端安装有激发枪,所述光谱仪本体的后端靠近一侧的位置固定安装有插座,所述激发枪与插座之间连接有连接线,所述第一滑座包含第一连接圆盘、第二连接圆盘、固定柱、第二转轮和限位环,所述第一连接圆盘固定安装在第二连接圆盘的前方,所述固定柱固定安装在第一连接圆盘和第二连接圆盘之间,所述第二转轮转动连接在第二连接圆盘的两侧,所述限位环固定安装在固定柱的外表面靠近后方的位置,所述第一连接圆盘的下端与第一伸缩弹簧的上端相连接,所述第二连接圆盘通过第二转轮与第一滑槽滑动连接。
作为本发明的进一步改进方案:所述光谱仪本体的后端固定安装有第一固定板和第二固定板,所述第一固定板的一侧固定连接有限位夹板,所述限位夹板远离第一固定板的一侧与第二固定板固定连接,所述氩气瓶与第一固定板、第二固定板和限位夹板抵接固定,所述氩气瓶的上端固定安装有连接座,所述连接座内设置有控制阀,所述盖板的前端设置有显示屏,所述光谱仪本体的上端靠近后方的位置固定安装有若干个转轴,所述盖板的下端连接有连接柱,所述连接柱的两端贯穿至若干个转轴的内部,所述盖板通过连接柱和转轴与光谱仪本体转动连接,所述稳压器的上端固定安装有固定夹座,所述氩气瓶通过固定夹座与稳压器相连接;
所述连接线的上表面分别与第一滑座、第二固定轮和第四固定轮的下表面相连接,所述连接线的下表面分别与第一固定轮、第三固定轮的上表面以及第二滑座和第三滑座的侧面相连接。
作为本发明的进一步改进方案:所述数据采集模块用于采集氩气信息和电压信息,氩气信息包含出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;电压信息包含实时电压数据和持续时间数据;将氩气信息和电压信息发送至数据分析模块;
所述数据分析模块用于接收氩气信息和电压信息进行分析,得到分析信息,将分析信息发送至数据处理模块;
所述数据处理模块用于接收分析信息并进行处理,得到处理信息,将处理信息发送至控制模块;
所述控制模块用于接收处理信息并进行分析得到控制集,利用控制集对稳压器和氩气瓶的运行进行控制。
作为本发明的进一步改进方案:所述数据分析模块用于接收氩气信息和电压信息进行分析,得到分析信息,具体的步骤包括:
s51:接收氩气信息和电压信息,获取氩气信息中的出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;
s52:将出气流量数据中的出气流量值并标记为cl,将出气流速数据中的出气速度值并标记为cq,获取氩气纯度数据中的氩气纯度值并标记为yc,将出气流量值、出气速度值和氩气纯度值进行归一化处理并取值;
s53:利用公式计算获取氩气的迁移值,该公式为:
其中,qqy表示为迁移值,μ表示为预设的迁移修正因子,g1、g2表示为预设的不同比例系数,yc0表示为预设的标准氩气纯度;
s54:获取电压信息中的实时电压数据和持续时间数据,将实时电压数据中的实时电压值标记为sd,将持续时间数据中的持续时间值标记为cs,将实时电压值和持续时间值进行归一化处理并取值;
s55:利用公式计算获取电压的动荡值,该公式为:
其中,qdd表示为动荡值,β表示为预设的动荡修正因子,sd0表示为预设的标准电压;
s56:将标记的出气流量值、出气速度值、氩气纯度值、实时电压值、持续时间值以及迁移值和动荡值组合,得到分析信息。
作为本发明的进一步改进方案:所述数据处理模块用于接收分析信息并进行处理,得到处理信息,具体的步骤包括:
s61:获取分析信息中的迁移值和动荡值;
s62:将迁移值与预设的标准迁移范围进行匹配,若迁移值属于预设的标准迁移范围,则判定氩气不会影响光谱仪本体的检测结果并生成第一迁移信号;若迁移值不属于预设的标准迁移范围,则判定氩气会影响光谱仪本体的检测结果并生成第二迁移信号;
s63:将动荡值与预设的标准动荡范围进行匹配,若动荡值属于预设的标准动荡范围,则判定电压不会影响光谱仪本体的检测结果并生成第一动荡信号;若动荡值不属于预设的标准动荡范围,则判定电压会影响光谱仪本体的检测结果并生成第二动荡信号;
s64:将第一迁移信号与第二迁移信号组合,得到迁移处理集;将第一动荡信号与第二动荡信号组合,得到动荡处理集;迁移处理集和动荡处理集分类组合,得到处理信息。
作为本发明的进一步改进方案:所述控制模块用于接收处理信息并进行分析得到控制集,具体的步骤包括:
s71:接收处理信息中迁移处理集和动荡处理集的并进行分析;
s72:若迁移处理集中包含第二迁移信号,则生成第一控制信号,第一控制信号用于控制调节阀将连接座关闭,并提示更换氩气瓶;
s73:若动荡处理集中包含第二动荡信号,则生成第二控制信号,第二控制信号用于控制稳压器进行工作将电压调节至预设的标准电压;
s74:将第一控制信号和第二控制信号组合,得到控制集。
一种多功能移动式光谱仪的工作方法,该工作方法的具体步骤包括:
步骤一:将光谱仪本体通过若干个第一转轮移动至待工作的位置,将盖板通过转轴和连接柱向上翻转,将激发枪与第一限位柱和第二限位柱分离并将激发枪向待测装置移动,激发枪移动时带动连接线移动,连接线的上表面分别与第一滑座、第二固定轮和第四固定轮的下表面滑动连接,连接线的下表面分别与第一固定轮、第三固定轮的上表面以及第二滑座和第三滑座的侧面滑动连接;
步骤二:连接线移动时带动第一滑座和第二滑座向上移动,第一滑座和第二滑座分别通过第一伸缩弹簧和第二伸缩弹簧的伸展向上滑动,连接线移动时带动第三滑座向下移动,第三滑座通过第三伸缩弹簧的伸展向下滑动,使得收纳的连接线拉伸变长,启动稳压器和氩气瓶,通过激发枪对待测装置进行检测;
步骤三:利用数据采集模块采集氩气信息和电压信息,氩气信息包含出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;电压信息包含实时电压数据和持续时间数据;将氩气信息和电压信息发送至数据分析模块;利用数据分析模块接收氩气信息和电压信息进行分析,得到分析信息,将分析信息发送至数据处理模块;利用数据处理模块接收分析信息并进行处理,得到处理信息,将处理信息发送至控制模块;利用控制模块接收处理信息并进行分析得到控制集,利用控制集对稳压器和氩气瓶的运行进行控制。
本发明公开的各个方面带来的有益效果是:
设置的第一滑座、第二滑座、第三滑座、第一固定轮、第二固定轮、第三固定轮和第四固定轮的配合使用,可以将不工作的连接线进行收纳,无需人工将杂乱的连接线进行整理,当连接线工作时,通过第一伸缩弹簧、第二伸缩弹簧和第三伸缩弹簧的配合使用,可以调整第一滑座、第二滑座、第三滑座的位置,使得收纳的连接线进行伸展,便于连接线进行连接工作,设置的限位环用于限位连接线在第一滑座上滑动的位置,设置的第一限位柱和第二限位柱用于将激发枪进行收纳限定,设置的稳压器、氩气瓶以及光谱仪本体的配合使用,利用稳压器对光谱仪本体工作的电压进行调整,对氩气瓶内氩气的状态进行分析并进行控制,提高光谱仪本体检测的准确性;
利用数据采集模块采集氩气信息和电压信息,氩气信息包含出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;电压信息包含实时电压数据和持续时间数据;通过采集氩气信息和电压信息可以实施获取氩气和电压的状态进行及时进行控制和调整,避免氩气的纯度以及电压的不稳定性对光谱仪本体的检测结果造成影响;利用数据分析模块接收氩气信息和电压信息进行分析,得到分析信息,将分析信息发送至数据处理模块;利用数据处理模块接收分析信息并进行处理,得到处理信息,将处理信息发送至控制模块;利用控制模块接收处理信息并进行分析得到控制集,利用控制集对稳压器和氩气瓶的运行进行控制;可以实现根据氩气以及电压的状态实时进行调整,达到提高光谱仪本体的检测效果的目的。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种多功能移动式光谱仪的立体结构图;
图2为本发明中光谱仪本体与隔离板之间的内部侧视图;
图3为本发明中第一滑座的立体结构图;
图4为本发明中光谱仪本体的后视图;
图5为本发明中光谱仪本体的模块流程图。
图中:1、光谱仪本体;2、盖板;3、显示屏;4、转轴;5、连接柱;6、第一限位柱;7、第二限位柱;8、激发枪;9、连接线;10、隔离板;11、稳压器;12、第一转轮;13、第一滑槽;14、第二滑槽;15、第三滑槽;16、第一伸缩弹簧;17、第二伸缩弹簧;18、第三伸缩弹簧;19、第一滑座;1901、第一连接圆盘;1902、第二连接圆盘;1903、固定柱;1904、第二转轮;1905、限位环;20、第二滑座;21、第三滑座;22、第一固定轮;23、第二固定轮;24、第三固定轮;25、第四固定轮;26、固定夹座;27、氩气瓶;28、连接座;29、第一固定板;30、第二固定板;31、限位夹板;32、插座。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1-5所示,一种多功能移动式光谱仪,包括光谱仪本体1、稳压器11和氩气瓶27,所述稳压器11固定安装在光谱仪本体1的后端靠近下方的位置,所述氩气瓶27安装在稳压器11的上方,所述光谱仪本体1的一侧固定安装有隔离板10,所述光谱仪本体1的一侧外表面设置有第一滑槽13、第二滑槽14和第三滑槽15,所述第二滑槽14位于第一滑槽13和第三滑槽15之间,所述第一滑槽13位于第三滑槽15的一侧,所述光谱仪本体1的一侧外表面固定安装有第一固定轮22、第二固定轮23、第三固定轮24和第四固定轮25,所述第一固定轮22和第二固定轮23位于第三固定轮24和第四固定轮25的一侧,所述第一固定轮22位于第二固定轮23的上方,所述第三固定轮24位于第四固定轮25的上方;
所述第一滑槽13的内部靠近下端的位置固定连接有第一伸缩弹簧16,所述第一伸缩弹簧16的上端固定连接有第一滑座19,所述第二滑槽14的内部靠近下端的位置固定连接有第二伸缩弹簧17,所述第二伸缩弹簧17的上端固定连接有第二滑座20,所述第三滑槽15的内部靠近上端的位置固定连接有第三伸缩弹簧18,所述第三伸缩弹簧18的下端固定连接有第三滑座21;
所述光谱仪本体1的下端安装有若干个第一转轮12,所述光谱仪本体1的上端连接有盖板2,所述光谱仪本体1包含数据采集模块、数据分析模块、数据处理模块和控制模块。
所述光谱仪本体1的前端固定安装有第一限位柱6和第二限位柱7,所述第一限位柱6位于第二限位柱7的一侧靠近下方的位置,所述第一限位柱6上设置有第一限位槽,所述第二限位柱7上设置有第二限位槽,所述第一限位柱6和第二限位柱柱7的上端安装有激发枪8,所述光谱仪本体1的后端靠近一侧的位置固定安装有插座32,所述激发枪8与插座32之间连接有连接线9,所述第一滑座19包含第一连接圆盘1901、第二连接圆盘1902、固定柱1903、第二转轮1904和限位环1905,所述第一连接圆盘1901固定安装在第二连接圆盘1902的前方,所述固定柱1903固定安装在第一连接圆盘1901和第二连接圆盘1902之间,所述第二转轮1904转动连接在第二连接圆盘1902的两侧,所述限位环1905固定安装在固定柱1903的外表面靠近后方的位置,所述第一连接圆盘1901的下端与第一伸缩弹簧16的上端相连接,所述第二连接圆盘1902通过第二转轮1904与第一滑槽13滑动连接。
所述光谱仪本体1的后端固定安装有第一固定板29和第二固定板30,所述第一固定板29的一侧固定连接有限位夹板31,所述限位夹板31远离第一固定板29的一侧与第二固定板30固定连接,所述氩气瓶27与第一固定板29、第二固定板30和限位夹板31抵接固定,所述氩气瓶27的上端固定安装有连接座28,所述连接座28内设置有控制阀,所述盖板2的前端设置有显示屏3,所述光谱仪本体1的上端靠近后方的位置固定安装有若干个转轴4,所述盖板2的下端连接有连接柱5,所述连接柱5的两端贯穿至若干个转轴4的内部,所述盖板2通过连接柱5和转轴4与光谱仪本体1转动连接,所述稳压器11的上端固定安装有固定夹座26,所述氩气瓶27通过固定夹座26与稳压器11相连接;
所述连接线9的上表面分别与第一滑座19、第二固定轮23和第四固定轮25的下表面相连接,所述连接线9的下表面分别与第一固定轮22、第三固定轮24的上表面以及第二滑座20和第三滑座21的侧面相连接。
所述数据采集模块用于采集氩气信息和电压信息,氩气信息包含出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;电压信息包含实时电压数据和持续时间数据;将氩气信息和电压信息发送至数据分析模块;
所述数据分析模块用于接收氩气信息和电压信息进行分析,得到分析信息,将分析信息发送至数据处理模块;具体的步骤包括:
接收氩气信息和电压信息,获取氩气信息中的出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;
将出气流量数据中的出气流量值并标记为cl,将出气流速数据中的出气速度值并标记为cq,获取氩气纯度数据中的氩气纯度值并标记为yc,将出气流量值、出气速度值和氩气纯度值进行归一化处理并取值;
利用公式计算获取氩气的迁移值,该公式为:
其中,qqy表示为迁移值,μ表示为预设的迁移修正因子,g1、g2表示为预设的不同比例系数,yc0表示为预设的标准氩气纯度;
获取电压信息中的实时电压数据和持续时间数据,将实时电压数据中的实时电压值标记为sd,将持续时间数据中的持续时间值标记为cs,将实时电压值和持续时间值进行归一化处理并取值;
利用公式计算获取电压的动荡值,该公式为:
其中,qdd表示为动荡值,β表示为预设的动荡修正因子,sd0表示为预设的标准电压;
将标记的出气流量值、出气速度值、氩气纯度值、实时电压值、持续时间值以及迁移值和动荡值组合,得到分析信息;
所述数据处理模块用于接收分析信息并进行处理,得到处理信息,将处理信息发送至控制模块;具体的步骤包括:
获取分析信息中的迁移值和动荡值;
将迁移值与预设的标准迁移范围进行匹配,若迁移值属于预设的标准迁移范围,则判定氩气不会影响光谱仪本体1的检测结果并生成第一迁移信号;若迁移值不属于预设的标准迁移范围,则判定氩气会影响光谱仪本体1的检测结果并生成第二迁移信号;
将动荡值与预设的标准动荡范围进行匹配,若动荡值属于预设的标准动荡范围,则判定电压不会影响光谱仪本体1的检测结果并生成第一动荡信号;若动荡值不属于预设的标准动荡范围,则判定电压会影响光谱仪本体1的检测结果并生成第二动荡信号;
将第一迁移信号与第二迁移信号组合,得到迁移处理集;将第一动荡信号与第二动荡信号组合,得到动荡处理集;迁移处理集和动荡处理集分类组合,得到处理信息;
所述控制模块用于接收处理信息并进行分析得到控制集,具体的步骤包括:
接收处理信息中迁移处理集和动荡处理集的并进行分析;
若迁移处理集中包含第二迁移信号,则生成第一控制信号,第一控制信号用于控制调节阀将连接座28关闭,并提示更换氩气瓶27;
若动荡处理集中包含第二动荡信号,则生成第二控制信号,第二控制信号用于控制稳压器11进行工作将电压调节至预设的标准电压;
将第一控制信号和第二控制信号组合,得到控制集;
利用控制集对稳压器11和氩气瓶27的运行进行控制。
实施例二
一种多功能移动式光谱仪的工作方法,该工作方法的具体步骤包括:
步骤一:将光谱仪本体1通过若干个第一转轮12移动至待工作的位置,将盖板2通过转轴4和连接柱5向上翻转,将激发枪8与第一限位柱6和第二限位柱7分离并将激发枪8向待测装置移动,激发枪8移动时带动连接线9移动,连接线9的上表面分别与第一滑座19、第二固定轮23和第四固定轮25的下表面滑动连接,连接线9的下表面分别与第一固定轮22、第三固定轮24的上表面以及第二滑座20和第三滑座21的侧面滑动连接;
步骤二:连接线9移动时带动第一滑座19和第二滑座20向上移动,第一滑座19和第二滑座20分别通过第一伸缩弹簧16和第二伸缩弹簧17的伸展向上滑动,连接线9移动时带动第三滑座21向下移动,第三滑座21通过第三伸缩弹簧18的伸展向下滑动,使得收纳的连接线9拉伸变长,启动稳压器11和氩气瓶27,通过激发枪8对待测装置进行检测;
步骤三:利用数据采集模块采集氩气信息和电压信息,氩气信息包含出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;电压信息包含实时电压数据和持续时间数据;将氩气信息和电压信息发送至数据分析模块;利用数据分析模块接收氩气信息和电压信息进行分析,得到分析信息,将分析信息发送至数据处理模块;利用数据处理模块接收分析信息并进行处理,得到处理信息,将处理信息发送至控制模块;利用控制模块接收处理信息并进行分析得到控制集,利用控制集对稳压器11和氩气瓶27的运行进行控制。
本发明的工作原理:本发明实施例中,将光谱仪本体1通过若干个第一转轮12移动至待工作的位置,将盖板2通过转轴4和连接柱5向上翻转,将激发枪8与第一限位柱6和第二限位柱7分离并将激发枪8向待测装置移动,激发枪8移动时带动连接线9移动,连接线9的上表面分别与第一滑座19、第二固定轮23和第四固定轮25的下表面滑动连接,连接线9的下表面分别与第一固定轮22、第三固定轮24的上表面以及第二滑座20和第三滑座21的侧面滑动连接;
其中,设置的第一滑座19、第二滑座20、第三滑座21、第一固定轮22、第二固定轮23、第三固定轮24和第四固定轮25的配合使用,可以将不工作的连接线9进行收纳,无需人工将杂乱的连接线9进行整理,当连接线9工作时,通过第一伸缩弹簧16、第二伸缩弹簧17和第三伸缩弹簧18的配合使用,可以调整第一滑座19、第二滑座20、第三滑座21的位置,使得收纳的连接线9进行伸展,便于连接线9进行连接工作,设置的限位环1905用于限位连接线9在第一滑座19上滑动的位置,设置的第一限位柱6和第二限位柱7用于将激发枪8进行收纳限定,设置的稳压器11、氩气瓶27以及光谱仪本体1的配合使用,利用稳压器11对光谱仪本体1工作的电压进行调整,对氩气瓶27内氩气的状态进行分析并进行控制,提高光谱仪本体1检测的准确性;
连接线9移动时带动第一滑座19和第二滑座20向上移动,第一滑座19和第二滑座20分别通过第一伸缩弹簧16和第二伸缩弹簧17的伸展向上滑动,连接线9移动时带动第三滑座21向下移动,第三滑座21通过第三伸缩弹簧18的伸展向下滑动,使得收纳的连接线9拉伸变长,启动稳压器11和氩气瓶27,通过激发枪8对待测装置进行检测;
利用数据采集模块采集氩气信息和电压信息,氩气信息包含出气流量数据、出气流速数据和氩气纯度数据;电压信息包含实时电压数据和持续时间数据;将氩气信息和电压信息发送至数据分析模块;利用数据分析模块接收氩气信息和电压信息进行分析,利用公式
利用公式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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发明和简化描述,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、以及特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。此外,“第一”、“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,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连接,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发明中的具体含义。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。