一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置的制作方法

本技术涉及煤焦显微组分观察，尤其涉及一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置。

背景技术：

1、煤岩学是将煤焦视作有机岩石，以物理方法为主研究煤焦的物质成分、结构、性质和合理利用的一门学科，使用显微镜等仪器在显微尺度下对煤焦进行研究。相比于依靠传统指标的检测手段，煤岩学可以从本源的角度对煤焦的性质进行表征，其结果更直观、准确。

2、从上世纪50年代起，国外就已经开始着手于研究煤岩自动化测试设备，并于70年代末进入实用阶段。截止目前，煤岩自动化测试系统已经在国内外得到了广泛应用，该系统主体为煤岩显微镜(一般为正交偏光显微镜)和对应的控制装置。通过在操作软件中对物镜的移动步长和范围等参数进行设置，可以实现对载物台上的煤焦光片自动进行扫描、聚焦和图像采集，从而完成煤的显微组分测定、煤的镜质体反射率测定和焦炭的光学组织测定等过程。其中，对于焦炭光片的光学组织测定，还需要转动样品或视野，通过观察光学组织的颜色变化情况来确定其光学异性情况。

3、目前已有的煤焦光片测量装置均使用导向滑轨支撑载物台，使得载物台可以在水平面上沿各个方向产生位移。在做焦炭光学组织测定实验时，还需要通过拧松固定用螺丝后手动旋转载物台，才能观察到各向异性组织的颜色变化情况，从而作出准确鉴定。这种操作方法存在着以下几个主要问题：观察完毕后难以使载物台完全复位到旋转前的位置，使得实验的连续性和可重复性差，精度也难以保证；观察样品时，需要一直手动重复“拧松螺丝-旋转载物台-复位载物台-拧紧螺丝”的操作过程，人力消耗大。此外，对于某些通过在显微镜的上加装自动旋转起偏镜，通过改变起偏镜的旋转角度来进行观测的方法，但其偏光角度会在旋转起偏镜的过程中发生变化，导致结果出现误差，无法应用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，克服现有技术的不足，通过给载物台分层的方法，下扫描平台使用二维微调变位十字托板，使其能够沿x、y方向平动；上扫描平台添加了可控制的旋转装置，使其在平动的同时能够实现自动转动，从而能够显著提高测定煤焦光学异性过程的效率及实验连续性，得到可信度更高的实验结果，为后续的检测提供保障。

2、为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征在于，包括底座、上扫描平台、下扫描平台、二维微调变位十字托板、旋转驱动机构和控制台，底座与下扫描平台之间通过二维微调变位十字托板相连接，下扫描平台上表面通过旋转驱动机构与上扫描平台相连接，上扫描平台与下扫描平台上下平行设置，上扫描平台上设有光片夹持机构；二维微调变位十字托板上设有x向直线导轨和y向直线导轨，两个直线导轨的端部对应设有x向步进电机和y向步进电机。

4、进一步的，所述旋转驱动机构包括设于上扫描平台和下扫描平台之间的中轴，设于中轴上的齿圈以及与齿圈啮合的齿轮，齿轮与旋转步进电机的出轴端相连接，所述中轴与上扫描平台固接，与下扫描平台活动连接，旋转步进电机安装在下扫描平台上。

5、进一步的，所述光片夹持机构与煤焦光片的规格相匹配。

6、进一步的，所述上扫描平台的面积与显微镜扫描范围相匹配。

7、进一步的，所述x向直线导轨和y向直线导轨的行程极限处对应设有光电限位开关。

8、进一步的，所述控制台上设有控制x向步进电机、y向步进电机和旋转步进电机的操纵杆、调速旋钮及复位按钮。

9、本实用新型装置的设计上，首先保证了上扫描平台(载物台)能够实现沿各个方向的平动，通过给载物台分层的方法，下层的台面使用二维微调变位十字托板，使其能够沿x、y方向平动；载物台添加了可控制的旋转装置，使其在平动的同时能够实现自动转动，减轻劳动强度、便于观察；观察完毕后能够控制载物台完全复位，避免产生测量误差；通过直接对载物台进行转动，也消除了使用自动起偏器导致偏光角度变化所产生的误差。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

11、1)该装置不需要通过人工旋转上扫描平台(载物台)，能够减轻劳动强度，还能够提高测试精度，为煤岩分析测定实验和后续检测过程的准确度提供了充分的保障，对实验的顺利、高效进行有着重要意义；

12、2)与加装自动旋转起偏镜的同类产品相比，没有因加装配件而产生的系统误差，能够连续地对多个图像点位进行测量，使实验过程更为精确，具有更好的可重复性，不会产生系统误差，测试结果更加准确；

13、3)该测试装置制作简单、易于操作，其实验的连续性和可重复性均优于现有的同类产品，具有很好的推广性和可行性，能明显提高测试效率。

技术特征：

1.一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征在于，包括底座、上扫描平台、下扫描平台、二维微调变位十字托板、旋转驱动机构和控制台，底座与下扫描平台之间通过二维微调变位十字托板相连接，下扫描平台上表面通过旋转驱动机构与上扫描平台相连接，上扫描平台与下扫描平台上下平行设置，上扫描平台上设有光片夹持机构；二维微调变位十字托板上设有x向直线导轨和y向直线导轨，两个直线导轨的端部对应设有x向步进电机和y向步进电机。

2.根据权利要求1所述的一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括设于上扫描平台和下扫描平台之间的中轴，设于中轴上的齿圈以及与齿圈啮合的齿轮，齿轮与旋转步进电机的出轴端相连接，所述中轴与上扫描平台固接，与下扫描平台活动连接，旋转步进电机安装在下扫描平台上。

3.根据权利要求1所述的一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征在于，所述光片夹持机构与煤焦光片的规格相匹配。

4.根据权利要求1所述一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征在于，所述上扫描平台的面积与显微镜扫描范围相匹配。

5.根据权利要求1所述一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征在于，所述x向直线导轨和y向直线导轨的行程极限处对应设有光电限位开关。

6.根据权利要求1所述一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征在于，所述控制台上设有控制x向步进电机、y向步进电机和旋转步进电机的操纵杆、调速旋钮及复位按钮。

技术总结
本技术涉及实验检测技术领域，尤其涉及一种平动、转动结合的煤焦光学异性测试装置，其特征包括底座、上扫描平台、下扫描平台、二维微调变位十字托板、旋转驱动机构和控制台，底座与下扫描平台之间通过二维微调变位十字托板相连接，下扫描平台上表面通过旋转驱动机构与上扫描平台相连接，上扫描平台与下扫描平台上下平行设置，上扫描平台上设有光片夹持机构；二维微调变位十字托板上设有X向直线导轨和Y向直线导轨，两个直线导轨的端部对应设有X向步进电机和Y向步进电机。本技术的优点是：能够减轻劳动强度，还能够提高测试精度，为煤岩分析测定实验和后续检测过程的准确度提供了充分的保障，对实验的顺利、高效进行有着重要意义。

技术研发人员：庞克亮,吴昊天,王越,谷致远
受保护的技术使用者：鞍钢集团北京研究院有限公司
技术研发日：20230512
技术公布日：2024/1/25