一种基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及信号传输电路技术领域，具体是指一种基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路。

背景技术：

激光诱导击穿光谱技术是将一束高能量的脉冲激光聚焦到某一待分析物质的表面产生高温等离子体，被激光剥离出来的少量物质在高温等离子体中被原子化和离子化，并发出原子或离子的特征光谱辐射，通过分析光谱强度可以实现对样品中元素成分的分析。该技术具有无需复杂的样品前处理过程、可以实现快速、工业在线和远距离分析等特点。

由于激光检测是非接触式检测，相比于现有技术中其他的检测方式更为方便和快捷，因此得到了越来越广泛的应用。在使用中，可能会同时采用多台基于激光的金属成分检测仪对多种不同的金属样品进行检测，其中的光谱采集设备在采集得到金属样品的投射光谱后，与上位机的通讯方式也就显得十分重要。如果多台金属成分检测仪同时连接上位机，而通讯方式得不到保障，则会大大影响金属成分检测和分析的效率。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路，其目的在于克服现有技术中的缺陷，特别适用于同时采用多台金属成分检测仪进行检测和与上位机通讯的情况，通过光纤通信实时获取各个光谱采集设备的通讯数据，并且通过红外遥控开关实现多个激光发生器的远程控制，从而方便对具有多台金属成分检测仪的系统进行整体把控。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下构成：

该基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路，其主要特点是，所述金属成分检测仪包括激光发生器、样品平台和光谱采集设备，所述样品平台上设置有待检测样品，所述激光发生器的输出激光对准所述待检测样品，所述光谱采集设备采集所述待检测样品的透过光谱，所述光谱采集设备通过所述信号传输电路与一上位机进行通信；

所述信号传输电路包括红外遥控开关和无线路由器，所述红外遥控开关和无线路由器均 与所述金属成分检测仪一一对应，所述红外遥控开关中设置有第一WIFI通信单元、红外通信单元和蓄电池，所述第一WIFI通信单元和所述无线路由器进行通信，所述红外通信单元与所述激光发生器进行通信，所述无线路由器中设置有电源单元、第一光电数据转换单元、以太网通信单元、控制单元、第二WIFI通信单元和外部复位单元，所述电源单元分别连接至所述第二WIFI通信单元、控制单元、第一光电数据转换单元、以太网通信单元和外部复位单元，所述无线路由器的上表面设置有无线充电支架和无线充电感应线圈，所述无线充电感应线圈与所述电源单元相连接，所述第二WIFI通信单元与所述第一WIFI通信单元进行通信，所述无线路由器的侧面设置有外部复位按钮，所述外部复位单元与所述外部复位按钮相连接，为所述红外遥控开关充电时，所述红外遥控开关安装于所述无线充电支架中；

所述上位机还设置有第二光电数据转换单元，所述上位机的光纤接口通过光纤与所述无线路由器的光纤接口相连接，所述控制单元分别连接至所述第一光电数据转换单元、以太网通信单元、第二WIFI通信单元和外部复位单元，所述以太网通信单元与所述无线路由器的光纤接口相连接，所述上位机的光纤接口与所述第二光电数据转换单元相连接。

可选地，所述无线充电感应线圈包括第一线圈、第二线圈、第一磁导体和第二磁导体，所述第一线圈位于所述第二线圈的上方，所述第一磁导体位于所述第一线圈和第二线圈之间，所述第二磁导体位于所述第二线圈的下方，所述第一磁导体包括一开孔，一导线从所述第一线圈穿过所述第一磁导体的开孔连接至所述第二线圈。

可选地，所述以太网连接单元为光纤以太网连接单元，所述以太网连接单元包括以太网芯片，所述以太网芯片的供电端与所述电源单元相连接，所述以太网芯片的LED输出端与所述无线路由器的光纤接口的LED端连接，所述以太网芯片的数据输出端与所述无线路由器的光纤接口相连接。

可选地，所述信号传输电路还包括移动终端，所述移动终端分别与所述激光发生器和所述光谱采集设备进行无线通信，且所述移动终端与所述上位机进行无线通信。

可选地，所述激光发生器与所述待检测样品之间还设置有分光片，所述分光片射出的第一光路对准所述待检测样品，所述分光片射出的第二光路对准一光敏传感器，所述光敏传感器还连接至一无线收发器，所述光敏传感器通过所述无线收发器与所述无线路由器进行无线通信。

可选地，所述分光片为半透半反膜，所述半透半反膜的反射光对准所述待检测样品，所述半透半反膜的透射光对准所述光敏传感器，所述半透半反膜的入射侧接收所述激光发生器的出射激光。

可选地，所述无线路由器上还设置有报警设备，所述报警设备与所述控制单元相连接。

可选地，所述红外遥控开关中还设置有电量检测单元和电量指示灯，所述电量检测单元连接至所述蓄电池，所述电量检测单元还与所述电量检测灯相连接。

采用了该实用新型中的基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路，特别适用于同时采用多台金属成分检测仪进行检测和与上位机通讯的情况，通过光纤通信实时获取各个光谱采集设备的通讯数据，并且通过红外遥控开关实现多个激光发生器的远程控制，从而方便对具有多台金属成分检测仪的系统进行整体把控；无线路由器上设置有无线充电感应线圈，在红外遥控开关电量不足时，可以及时放在无线路由器上进行充电，在充电过程中仍可以照常使用；通过将采集的光谱数据通过光电转换器转换为光学信号，通过光纤进行通信，可以大大加快金属成分检测仪与上位机通讯的速度，避免多台金属成分检测仪同时传输数据时发生数据拥堵和滞后。

附图说明

图1为本实用新型的基于激光的金属成分检测仪的结构示意图；

图2为本实用新型的红外遥控开关的内部结构框图；

图3为本实用新型的无线路由器的外部结构示意图；

图4为本实用新型的无线路由器的内部结构框图；

图5为本实用新型的无线充电感应线圈的结构示意图。

附图标记：

1 激光发生器

2 样品平台

21 待检测样品

3 光谱采集设备

4 无线路由器

41 电源单元

42 第一光电数据转换单元

43 以太网通信单元

44 控制单元

45 第二WIFI通信单元

46 外部复位单元

47 无线充电感应线圈

471 第一线圈

472 第二线圈

473 第一磁导体

474 第二磁导体

48 外部复位按钮

49 无线路由器的光纤接口

5 红外遥控开关

51 第一WIFI通信单元

52 红外通信单元

53 蓄电池

54 电量检测单元

55 电量指示灯

6 上位机

61 上位机的光纤接口

7 分光片

8 光敏传感器

9 光纤

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路，所述金属成分检测仪包括激光发生器1、样品平台2和光谱采集设备3，所述样品平台2上设置有待检测样品，所述激光发生器1的输出激光对准所述待检测样品，所述光谱采集设备3采集所述待检测样品的透过光谱，所述光谱采集设备3通过所述信号传输电路与一上位机6进行通信；所述光谱采集设备3可以采用现有技术中已有的设备，例如光敏摄像设备等，可以实现投射激光光谱采集即可。

如图2～4所示，所述信号传输电路包括红外遥控开关5和无线路由器4，所述红外遥控开关5和无线路由器4均与所述金属成分检测仪一一对应。即每一台金属成分检测仪分别对 应一个红外遥控开关和无线路由器，专门为该金属成分检测仪提供信号传输服务。避免因为具有多台金属成分检测仪而造成信号传输拥堵。图1中仅示例性地示出了两组金属成分检测仪和信号传输电路的组合，在实际应用中，数量可以根据需要调整。

所述红外遥控开关5中设置有第一WIFI通信单元51、红外通信单元52和蓄电池53，所述第一WIFI通信单元51和所述无线路由器4进行通信，所述红外通信单元52与所述激光发生器1进行通信，所述无线路由器4中设置有电源单元41、第一光电数据转换单元42、以太网通信单元43、控制单元44、第二WIFI通信单元45和外部复位单元46，所述电源单元41分别连接至所述第二WIFI通信单元45、控制单元44、第一光电数据转换单元42、以太网通信单元43和外部复位单元46，所述无线路由器4的上表面设置有无线充电支架和无线充电感应线圈47，所述无线充电感应线圈47与所述电源单元41相连接，所述第二WIFI通信单元45与所述第一WIFI通信单元51进行通信，所述无线路由器4的侧面设置有外部复位按钮48，所述外部复位单元46与所述外部复位按钮48相连接，为所述红外遥控开关5充电时，所述红外遥控开关5安装于所述无线充电支架中，红外遥控开关5的充电接口与无线充电感应线圈47接触以实现蓄电池53的充电；

所述上位机6还设置有第二光电数据转换单元，所述上位机的光纤接口61通过光纤9与所述无线路由器的光纤接口49相连接，所述控制单元44分别连接至所述第一光电数据转换单元42、以太网通信单元43、第二WIFI通信单元45和外部复位单元46，所述以太网通信单元43与所述无线路由器的光纤接口49相连接，所述上位机的光纤接口61与所述第二光电数据转换单元相连接。

如图5所示，在一种优选的实施方式中，所述无线充电感应线圈47包括第一线圈471、第二线圈472、第一磁导体473和第二磁导体474，所述第一线圈471位于所述第二线圈472的上方，所述第一磁导体473位于所述第一线圈471和第二线圈472之间，所述第二磁导体474位于所述第二线圈472的下方，所述第一磁导体473包括一开孔，一导线从所述第一线圈471穿过所述第一磁导体473的开孔连接至所述第二线圈472。

在一种优选的实施方式中，所述以太网连接单元为光纤9以太网连接单元，所述以太网连接单元包括以太网芯片，所述以太网芯片的供电端与所述电源单元41相连接，所述以太网芯片的LED输出端与所述无线路由器的光纤接口49的LED端连接，所述以太网芯片的数据输出端与所述无线路由器的光纤接口49相连接。

在一种优选的实施方式中，所述信号传输电路还包括移动终端，所述移动终端分别与所述激光发生器1和所述光谱采集设备3进行无线通信，且所述移动终端与所述上位机6进行 无线通信。

在一种优选的实施方式中，所述激光发生器1与所述待检测样品21之间还设置有分光片7，所述分光片7射出的第一光路对准所述待检测样品21，所述分光片7射出的第二光路对准一光敏传感器8，所述光敏传感器8还连接至一无线收发器，所述光敏传感器8通过所述无线收发器与所述无线路由器4进行无线通信。

在一种优选的实施方式中，所述分光片7为半透半反膜，所述半透半反膜的反射光对准所述待检测样品21，所述半透半反膜的透射光对准所述光敏传感器8，所述半透半反膜的入射侧接收所述激光发生器1的出射激光。

在一种优选的实施方式中，所述无线路由器4上还设置有报警设备，所述报警设备与所述控制单元44相连接。

在一种优选的实施方式中，所述红外遥控开关5中还设置有电量检测单元54和电量指示灯55，所述电量检测单元54连接至所述蓄电池53，所述电量检测单元54还与所述电量检测灯相连接。

本实用新型的基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路中的各个电子元器件或功能模块均可以采用现有技术中已有的产品，因此，本实用新型不需要任何辅助控制软件即可实现。

采用了该实用新型中的基于激光的金属成分检测仪的信号传输电路，特别适用于同时采用多台金属成分检测仪进行检测和与上位机通讯的情况，通过光纤通信实时获取各个光谱采集设备的通讯数据，并且通过红外遥控开关实现多个激光发生器的远程控制，从而方便对具有多台金属成分检测仪的系统进行整体把控；无线路由器上设置有无线充电感应线圈，在红外遥控开关电量不足时，可以及时放在无线路由器上进行充电，在充电过程中仍可以照常使用；通过将采集的光谱数据通过光电转换器转换为光学信号，通过光纤进行通信，可以大大加快金属成分检测仪与上位机通讯的速度，避免多台金属成分检测仪同时传输数据时发生数据拥堵和滞后。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。