專利名稱：金屬鑒別裝置以及金屬鑒別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于鑒別在要處理的制造產(chǎn)品(例如當(dāng)處理用過(guò)的家用電器時(shí))中所用的金屬的鑒別裝置以及金屬鑒別方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，對(duì)保護(hù)環(huán)境、防止污染和重復(fù)使用可用資源的推動(dòng)刺激了對(duì)例如用過(guò)的家用電器進(jìn)行適當(dāng)處理的需求。
例如，鎂的重量輕并且耐用，而且可以噴射模鑄(ejection molded)。因此，近年來(lái)，由于鎂的多用性，它已經(jīng)越來(lái)越廣泛地用于各種應(yīng)用，并且生產(chǎn)和使用的量也越來(lái)越大。這同時(shí)也增加了要處理的鎂的量。鎂的高反應(yīng)性使其容易燃燒，高濃度的鎂粉塵具有導(dǎo)致粉塵爆炸的危險(xiǎn)。因此，當(dāng)鎂混合在普通的廢棄材料中并且用粉碎裝置粉碎時(shí)，存在爆炸的危險(xiǎn)。
而且，例如鐵、銅和鋁等金屬，如果分別進(jìn)行廢料處理可以被有效地還原來(lái)作為原料，但是往往被一起粉碎，而不分開，這導(dǎo)致混合的金屬被作為廢鐵處理。在某些情況下，這種混合金屬作為垃圾填埋材料處理，并且這導(dǎo)致了諸如對(duì)全球環(huán)境的負(fù)面影響和填埋場(chǎng)所不足的社會(huì)問(wèn)題。
由于上述原因，當(dāng)處理用過(guò)的家用電器或類似物時(shí)，在它們被一起粉碎之前，鑒別并分別廢料處理在制造產(chǎn)品中所用的不同類型的金屬是至關(guān)重要的。通常，不同金屬類型的鑒別限于使用磁力和渦流以分離鐵和鋁，而例如鎂，使用簡(jiǎn)單的執(zhí)行方法不能將它與其它有色金屬分開。而且，采用x射線分析晶體結(jié)構(gòu)的x射線衍射法已知是高精度分析金屬類型的方法之一。但是，該方法并不適用于實(shí)際處理場(chǎng)所，因?yàn)樗捎玫膞射線對(duì)人體有害。
因此，為了在處理場(chǎng)所高精度地分離金屬，必須使用諸如分解要處理的制造產(chǎn)品并根據(jù)制造編號(hào)或標(biāo)記確定金屬類型，或者從制造產(chǎn)品上刮下一部分并用發(fā)射分光光度計(jì)來(lái)慢慢分析的方法。
但是，例如使用其制造編號(hào)來(lái)確定金屬類型的方法非常耗時(shí)，因此，在實(shí)踐中存在這樣的問(wèn)題，即在實(shí)際處理場(chǎng)所難以對(duì)所有制造產(chǎn)品采用該方法。而且，在使用發(fā)射分光光度計(jì)的分析方法的情況下，家用電器常常包括一層膜(特別是，絕緣膜)，例如在其金屬表面上形成的漆膜、銹跡或污垢，并且這些絕緣膜的存在使其難以激發(fā)金屬并使其發(fā)光。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的金屬鑒別裝置的特征在于包括發(fā)光部分，該發(fā)光部分含有在其自身和待鑒別的對(duì)象之間引起放電，從而激發(fā)待鑒別的對(duì)象并使其發(fā)光的第一電極、用于收集發(fā)光部分發(fā)出的光的光收集部分、用于測(cè)量由光收集部分收集的光的發(fā)射光譜的光譜測(cè)定部分、通過(guò)將光譜測(cè)定部分測(cè)量的發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的鑒別處理部分以及破壞待鑒別的對(duì)象的至少一部分表面的破壞處理部分。
本發(fā)明的金屬鑒別方法的特征在于它是通過(guò)破壞待鑒別的對(duì)象的至少一部分表面，然后激發(fā)待鑒別的對(duì)象并使其發(fā)光，并且測(cè)量待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜，并將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
附圖簡(jiǎn)介
圖1示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的金屬鑒別裝置鑒別待鑒別的對(duì)象的透視圖；圖2是沿圖1所示的電弧放電裝置的線I-I的剖面圖；圖3示出了圖2所示的電弧放電裝置與待鑒別的對(duì)象接觸的狀態(tài)的剖面圖；圖4示出了電弧放電裝置的相對(duì)電極的形狀的例子的剖面圖；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；
圖6示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖7示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的金屬鑒別裝置鑒別待鑒別的對(duì)象的透視圖；圖8示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的金屬鑒別裝置鑒別待鑒別的對(duì)象的側(cè)視圖；圖9示出了用作缺陷提供部件的刀具的側(cè)視圖；圖10示出了用作缺陷提供部件的針的側(cè)視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；圖12示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖13示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的金屬鑒別裝置鑒別待鑒別的對(duì)象的透視圖；圖14是沿圖13所示的電弧放電裝置的線II-II的剖面圖；圖15示出了圖14所示的電弧放電裝置與待鑒別的對(duì)象接觸的狀態(tài)的剖面圖；圖16示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的金屬鑒別裝置鑒別待鑒別的對(duì)象的透視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；圖18示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；圖20示出了本發(fā)明第五實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；圖22示出了絕緣膜厚度與擊穿電壓之間的關(guān)系圖；圖23示出了控制放電電極位置的機(jī)構(gòu)的剖面圖；圖24示出了本發(fā)明第六實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；
圖26示出了控制光纖位置的機(jī)構(gòu)的剖面圖；圖27示出了本發(fā)明第七實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖28示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的金屬鑒別裝置鑒別待鑒別的對(duì)象的透視圖；圖29示出了如何清潔放電電極的剖面圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；圖31示出了本發(fā)明第八實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖32示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的金屬鑒別裝置鑒別待鑒別的對(duì)象的框圖；圖33示出了本發(fā)明第九實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖34示出了本發(fā)明第十實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖；圖35是根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的金屬鑒別裝置的框圖；圖36示出了本發(fā)明第十一實(shí)施例的金屬鑒別裝置的金屬鑒別過(guò)程的流程圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式采用本發(fā)明的金屬鑒別裝置，能夠破壞待鑒別的對(duì)象的至少一部分表面，因此，即使在待鑒別的對(duì)象的表面上存在一層膜，并且尤其是絕緣膜，也能夠引起放電來(lái)激發(fā)待鑒別的對(duì)象，并使其發(fā)光。由此，即使在金屬的表面上存在諸如漆膜的絕緣膜的情況下，也能夠容易且以低廉的價(jià)格鑒別金屬的類型。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，發(fā)光部分最好進(jìn)一步包括在其自身和待鑒別的對(duì)象之間引起放電，從而激發(fā)待鑒別的對(duì)象并使其發(fā)光的第一電極，以及當(dāng)激發(fā)待鑒別的對(duì)象并發(fā)光時(shí)，以與待鑒別的對(duì)象接觸的方式提供的，并且在其端部具有突出部分的第二電極。而且破壞處理部分最好是第二電極的突出部分。由此，即使例如在待鑒別的對(duì)象的表面上有絕緣膜，由于在第二電極中提供的突出部分，第二電極也能夠穿過(guò)絕緣膜到達(dá)下面的金屬部分。由此，待鑒別的對(duì)象可以設(shè)置為所希望的電位，并且可以很容易地增加待鑒別的對(duì)象與第一電極之間的電位差。結(jié)果，即使在金屬的表面上有諸如漆膜的絕緣膜，也可以容易且以低廉的價(jià)格鑒別金屬的類型。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，最好第二電極包括至少兩個(gè)在其端部具有突出部分的分裂電極，并且進(jìn)一步提供導(dǎo)通確定部分。導(dǎo)通確定部分確定分裂電極之間是否導(dǎo)通。由此，可以確定第二電極是否到達(dá)待鑒別的對(duì)象下面的金屬部分，由此可以更可靠地引起放電。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，第二電極可以用作以一個(gè)預(yù)定距離來(lái)設(shè)置第一電極和待鑒別的對(duì)象之間的距離的材料。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，最好破壞處理部分包括在與第一電極相對(duì)的待鑒別的對(duì)象的至少一部分表面區(qū)域中提供預(yù)定深度的缺陷的缺陷提供部件。也可以在具有發(fā)光部分的單個(gè)單元中提供缺陷提供部件。由此，即使在待鑒別的對(duì)象的表面上有絕緣膜，也可以預(yù)先在絕緣膜中設(shè)置缺陷，來(lái)降低擊穿電壓，從而有助于放電并且更容易進(jìn)行金屬鑒別。
本發(fā)明的金屬鑒別裝置進(jìn)一步包括對(duì)待鑒別的對(duì)象施加預(yù)定電位的針形電極，并且針形電極可以作為破壞處理部分。由此，即使例如在待鑒別的對(duì)象的表面上有絕緣膜，針形電極也能夠穿過(guò)絕緣膜到達(dá)下面的金屬部分，并且因此，待鑒別的對(duì)象可以設(shè)置為所希望的電位。因此，很容易增加待鑒別的對(duì)象與第一電極之間的電位差。結(jié)果，即使在金屬的表面上有諸如漆膜的絕緣膜，也可以容易且以低廉的價(jià)格鑒別金屬的類型。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，最好發(fā)光部分進(jìn)一步包括用絕緣材料制成的罩子，用來(lái)將第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離設(shè)置成預(yù)定距離，并且圍繞第一電極的周圍提供該罩子。這是為了防止在第一電極和待鑒別的對(duì)象以外的其它金屬之間放電，使得在第一電極和待鑒別的對(duì)象之間能可靠地引起放電。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，破壞處理部分可以是脈沖放電電路，該脈沖放電電路在第一電極和待鑒別的對(duì)象之間引起脈沖放電，從而去除與第一電極相對(duì)的待鑒別的對(duì)象的至少一部分表面。在這種情況下，最好還有膜厚度測(cè)量部分，用于測(cè)量附著在待鑒別的對(duì)象表面的膜的厚度，并且根據(jù)由膜厚度測(cè)量部分測(cè)得的膜的厚度設(shè)置脈沖放電電路的施加電壓。由此，即使例如在待鑒別的對(duì)象表面上有絕緣膜，也可以通過(guò)脈沖放電預(yù)先燒掉絕緣膜，從而只允許激發(fā)待鑒別的對(duì)象的金屬成分并使其發(fā)光，并且提高鑒別精度。
本發(fā)明的金屬鑒別裝置最好進(jìn)一步包括測(cè)量附著在待鑒別的對(duì)象表面的膜的厚度的膜厚度測(cè)量部分，以及控制第一電極與要測(cè)量的對(duì)象之間的距離的部分，用來(lái)根據(jù)由膜厚度測(cè)量部分測(cè)得的膜的厚度改變第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離。即使例如在待鑒別的對(duì)象表面上有絕緣膜，并且該絕緣膜很厚，也可以適當(dāng)?shù)剡x擇第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離，從而在絕緣膜中引起絕緣擊穿并實(shí)現(xiàn)放電。由此，可以使待鑒別的對(duì)象穩(wěn)定地發(fā)光。
本發(fā)明的金屬鑒別裝置最好進(jìn)一步包括測(cè)量附著在待鑒別的對(duì)象表面的膜的厚度的膜厚度測(cè)量部分，以及控制第一電極與要測(cè)量的對(duì)象之間的電壓的部分，用來(lái)根據(jù)由膜厚度測(cè)量部分測(cè)得的膜的厚度改變施加在第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的電壓。由此，即使例如在待鑒別的對(duì)象表面上有絕緣膜，并且該絕緣膜很厚，也可以適當(dāng)?shù)剡x擇第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的電壓，從而在絕緣膜中引起絕緣擊穿并實(shí)現(xiàn)放電。由此，可以使待鑒別的對(duì)象穩(wěn)定地發(fā)光。
最好本發(fā)明的金屬鑒別裝置進(jìn)一步包括光收集部分的位置控制部分，用于根據(jù)第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離和/或施加在第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的電壓來(lái)改變光收集部分的位置，其中第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離由控制第一電極與待測(cè)量的對(duì)象之間的距離的部分設(shè)置，施加在第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的電壓由控制第一電極與待測(cè)量的對(duì)象之間的電壓的部分設(shè)置。因?yàn)橛捎诘谝浑姌O位置的變化或者所加電壓的變化引起發(fā)光位置的變化，所以最好也改變光收集部分的位置，以匹配發(fā)光位置的變化。
本發(fā)明的金屬鑒別裝置最好進(jìn)一步包括清潔部分，用于去除附著在第一電極上的物質(zhì)。這是由于當(dāng)之前已經(jīng)鑒別過(guò)的待鑒別的對(duì)象熔化到第一電極上時(shí)，該金屬不能被精確地鑒別。
最好清潔部分進(jìn)一步包括在放電期間去除附著在第一電極上的物質(zhì)的吹風(fēng)機(jī)。因?yàn)樵诜烹娖陂g可以清潔第一電極，所以可以減少鑒別所需的時(shí)間。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，最好鑒別處理部分包括存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分、存儲(chǔ)由光譜測(cè)定部分測(cè)得的待鑒別的對(duì)象發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分，以及將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而確定待鑒別的對(duì)象的金屬類型的比較和確定部分。例如，優(yōu)選為，比較和確定部分計(jì)算待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與每種類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間匹配的個(gè)數(shù)，并根據(jù)該計(jì)算結(jié)果鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。更具體地，例如，優(yōu)選為，比較和確定部分計(jì)算待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與每種類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間匹配的個(gè)數(shù)，確定具有最多匹配個(gè)數(shù)的第一標(biāo)準(zhǔn)樣品，并確定待鑒別的對(duì)象的金屬為第一標(biāo)準(zhǔn)樣品的金屬。由此，即使之前鑒別的待鑒別的對(duì)象熔化并附著在第一電極上，如果根據(jù)峰值光譜波長(zhǎng)的匹配個(gè)數(shù)確定金屬的類型，也可以防止出現(xiàn)不正確的判斷。
而且，在鑒定合金的情況下，比較和確定部分也能夠計(jì)算待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與每種類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間的匹配個(gè)數(shù)，確定至少兩個(gè)多次匹配的標(biāo)準(zhǔn)樣品，該標(biāo)準(zhǔn)樣品的匹配個(gè)數(shù)大于其它標(biāo)準(zhǔn)樣品，并確定該待鑒別的對(duì)象的金屬為包括所述多次匹配標(biāo)準(zhǔn)樣品的金屬的合金。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，最好鑒別處理部分進(jìn)一步包括計(jì)算通過(guò)測(cè)量參考金屬得到的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中的參考金屬的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間的差值，并根據(jù)該差值產(chǎn)生發(fā)射光譜修正數(shù)據(jù)的修正部分，并且比較和確定部分通過(guò)將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與代替存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)的發(fā)射光譜修正數(shù)據(jù)進(jìn)行比較確定待鑒別的對(duì)象的金屬類型。這是由于峰值光譜波長(zhǎng)可能由于例如環(huán)境溫度的波動(dòng)而變化，并且因此通過(guò)修正在峰值光譜波長(zhǎng)中的變化可以實(shí)現(xiàn)更精確的鑒別。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，優(yōu)選為，在測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量的待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)，并且比較和確定部分從多個(gè)數(shù)據(jù)中確定隨著時(shí)間而衰減的峰值光譜波長(zhǎng)，并且排除衰減的峰值光譜波長(zhǎng)，鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。這是為了防止由于膜導(dǎo)致的不精確的鑒別。
在本發(fā)明的金屬鑒別裝置中，優(yōu)選為，在測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量的待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)，在標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)待鑒別的對(duì)象的不同類型的絕緣膜的標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)，并且比較和確定部分從存儲(chǔ)在測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中的多個(gè)數(shù)據(jù)中確定隨著時(shí)間而衰減的峰值光譜波長(zhǎng)，通過(guò)衰減的峰值光譜波長(zhǎng)確定待鑒別的對(duì)象的絕緣膜的類型，并且使用對(duì)應(yīng)于待鑒別對(duì)象的膜的類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品的已經(jīng)確定的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)，鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。通過(guò)使用每種類型的膜的特定發(fā)射光譜數(shù)據(jù)來(lái)防止不正確的鑒別。
而且，根據(jù)本發(fā)明的金屬鑒別方法，即使例如在待鑒別的對(duì)象表面上有絕緣膜，也可以容易地鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
在本發(fā)明的金屬鑒別方法中，最好通過(guò)在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜，確定隨時(shí)間衰減的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)，并且將排除隨時(shí)間衰減的峰值光譜波長(zhǎng)的待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。這是為了防止由于膜的成分導(dǎo)致的不精確的鑒別。
在本發(fā)明的金屬鑒別方法中，最好通過(guò)在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜，從隨時(shí)間衰減的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)確定待鑒別的對(duì)象的膜的類型，并且將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與為不同類型的膜預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。這是為了防止由于膜的成分導(dǎo)致的不精確的鑒別。
下文中，參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
第一實(shí)施例圖1示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬鑒別裝置1鑒別待鑒別的對(duì)象50。圖2是沿圖1所示的線I-I的剖面圖。本實(shí)施例的金屬鑒別裝置1包括電弧放電裝置(發(fā)光部分)11、光纖(光收集部分)12、分光鏡(光譜測(cè)定部分)13以及個(gè)人計(jì)算機(jī)(鑒別處理部分)14。金屬鑒別裝置1還包括用來(lái)確定待鑒別的對(duì)象50的圖像識(shí)別裝置(未示出)，以及為電弧放電裝置11提供電壓的直流電源(未示出)。
電弧放電裝置11是通過(guò)電弧放電為待鑒別的對(duì)象50傳送能量來(lái)激發(fā)待鑒別的對(duì)象50并使其發(fā)光的裝置。電弧放電裝置11具有主單元部分111、在其自身和待鑒別的對(duì)象50之間引起電弧放電的放電電極(第一電極)112，以及使待鑒別的對(duì)象50接地的相對(duì)電極(第二電極)113。
如圖2所示，放電電極112通過(guò)引線116a連接到直流電源(未示出)。可以用諸如銀、銅或鎢的金屬來(lái)形成放電電極112，并且最好是具有較少峰值光譜波長(zhǎng)的銀。例如，當(dāng)根據(jù)環(huán)境溫度修正發(fā)射光譜或者確定放電電極112上存在污垢時(shí)，測(cè)量作為參考的單個(gè)元素的樣品(參考金屬)的發(fā)射光譜。在這種情況下所用的參考金屬最好是銀，因?yàn)樗哂休^少的峰值光譜波長(zhǎng)。使放電電極112與參考金屬相同，這使得除參考金屬之外的其它金屬的發(fā)射光譜能夠被忽略，并且由此，例如甚至可以進(jìn)行更適當(dāng)?shù)男拚Ｓ捎谠撛?，最好用銀作為放電電極112。
相對(duì)電極113用為一個(gè)罩子，該罩子是圍繞放電電極112的周圍形成的，并且在放電期間保持待鑒別的對(duì)象50與放電電極112之間的間隙基本恒定。相對(duì)電極113分裂為兩半(分裂電極113a和113b)，并且如圖2所示，在分裂電極113a和113b的端部分別提供突出部分(破壞處理部分)115a和115b。
電弧放電裝置11進(jìn)一步具有用于確定分裂電極113a和113b之間是否導(dǎo)通的導(dǎo)通確定裝置(導(dǎo)通確定部分)114。導(dǎo)通確定裝置114通過(guò)引線116b連接到分裂電極113a和113b兩者。
圖3示出了與待鑒別的對(duì)象50接觸的相對(duì)電極113，在放電電極112與待鑒別的對(duì)象50之間進(jìn)行放電。在待鑒別的對(duì)象50中，在金屬部分50b的表面上存在例如由漆膜、銹跡或污垢構(gòu)成的膜50a。在本實(shí)施例中，膜50a描述為具有絕緣特性的膜(即，絕緣膜)。因?yàn)橄鄬?duì)電極113在其端部具有突出部分115a和115b，所以絕緣膜50a被突出部分115a和115b破壞。因此，相對(duì)電極113的末端可以穿過(guò)絕緣膜50a到達(dá)金屬部分50b。如此，采用根據(jù)本實(shí)施例的相對(duì)電極113，即使當(dāng)金屬部分50b的表面用絕緣膜50a覆蓋時(shí)，下面的金屬部分50b也可以接地，由此，待鑒別的對(duì)象50的金屬部分50b與放電電極112之間的電位差變大。由于該原因，在放電電極112與待鑒別的對(duì)象50之間易于發(fā)生放電。該放電燒掉放電電極112與金屬部分50b之間的絕緣膜50a，并且暴露的金屬部分50b被激發(fā)并發(fā)光。應(yīng)當(dāng)注意，在相對(duì)電極113上提供的突出部分115a和115b可以直著向下形成，如圖2和3所示，也可以在圓周方向斜向內(nèi)部圓周形成突出部分115a和115b的端部，如圖4所示。如果給定突出部分115a和115b為這種結(jié)構(gòu)，則突出部分115a和115b可以刺進(jìn)絕緣膜50a，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電弧放電裝置11使突出部分115a和115b與金屬部分50b可靠地接觸。
最好有許多突出部分115a和115b，并且它們的端部是銳利的，從而增加它們與金屬部分50b接觸的可能性。
在靠近電弧放電裝置11發(fā)光的位置布置光纖12，從而可以收集電弧放電裝置11發(fā)出的光。在本實(shí)施例中，光纖12固定到電弧放電裝置11的相對(duì)電極113。
分光鏡13使用由光纖12收集的光來(lái)測(cè)量發(fā)射光譜。
個(gè)人計(jì)算機(jī)14通過(guò)將由分光鏡13得到的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的各種標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象50的金屬類型。
接著，參考圖5和圖6描述金屬鑒別裝置1的金屬鑒別處理操作。圖5是金屬鑒別裝置1的框圖，圖6示出了金屬鑒別裝置1的操作的流程圖。
如果圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)存在待鑒別的對(duì)象50，則個(gè)人計(jì)算機(jī)14的計(jì)算處理電路141接收該信息，并且將電弧放電裝置11放置在待鑒別的對(duì)象50上方，并且由導(dǎo)通確定裝置114確定在分裂電極113a和113b之間是否導(dǎo)通(步驟S1和步驟S2)。
如果確認(rèn)在分裂電極113a和113b之間導(dǎo)通，則直流電源15打開(步驟S3)，并且在電弧放電裝置11的放電電極112和待鑒別的對(duì)象50之間施加電壓，產(chǎn)生電弧放電(步驟S4)。
通過(guò)電弧放電得到的光經(jīng)由光纖12傳送到分光鏡13，分光鏡13測(cè)量待鑒別的對(duì)象50的發(fā)射光譜。通過(guò)測(cè)得的發(fā)射光譜得到光譜數(shù)據(jù)(步驟S5)，并且在個(gè)人計(jì)算機(jī)14的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分)144中存儲(chǔ)光譜數(shù)據(jù)。下文中，通過(guò)待鑒別的對(duì)象50發(fā)出的光得到的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)被稱作“測(cè)量光譜數(shù)據(jù)”。
由計(jì)算處理電路(比較和確定部分)141將測(cè)量光譜數(shù)據(jù)與在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)(標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分)143中的標(biāo)準(zhǔn)樣品光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，鑒別待鑒別的對(duì)象50的金屬類型(步驟S6)。在得到測(cè)量光譜數(shù)據(jù)之后，直流電源15的開關(guān)斷開(步驟S7)。標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在個(gè)人計(jì)算機(jī)14內(nèi)的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中。鑒別的結(jié)果顯示在個(gè)人計(jì)算機(jī)14的顯示器142上(步驟S8)，并且結(jié)束金屬鑒別操作。
接著，詳細(xì)描述將測(cè)量光譜數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象50的金屬類型的方法。
在本實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中。更具體地，例如，示出了在家用電器中包括的并且必須分別進(jìn)行廢料處理的各種金屬元素的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)，來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜數(shù)據(jù)。下面示出在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的一個(gè)例子。應(yīng)當(dāng)注意，在本例子中，峰值光譜波長(zhǎng)在250nm到400nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。
當(dāng)確定金屬類型時(shí)，將由測(cè)量光譜數(shù)據(jù)得到的待鑒別的對(duì)象50的峰值光譜波長(zhǎng)與光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中的各種金屬元素的峰值光譜波長(zhǎng)進(jìn)行比較，并且為每種金屬元素計(jì)算峰值光譜波長(zhǎng)匹配的個(gè)數(shù)。例如，如果待鑒別的對(duì)象的峰值光譜波長(zhǎng)為261.837nm、276.637nm、282.437nm和308.216nm，則待鑒別的對(duì)象50的峰值光譜波長(zhǎng)與銅的三個(gè)峰值光譜波長(zhǎng)匹配，與鋁的一個(gè)峰值光譜波長(zhǎng)匹配。這樣，計(jì)算待鑒別的對(duì)象的峰值光譜波長(zhǎng)與各種金屬元素的峰值光譜波長(zhǎng)匹配的個(gè)數(shù)，并且確定待鑒別的對(duì)象屬于具有與其峰值光譜波長(zhǎng)匹配數(shù)量最多的金屬。
光譜數(shù)據(jù)庫(kù)
由于以下原因，優(yōu)選使用上述峰值光譜波長(zhǎng)匹配的個(gè)數(shù)來(lái)鑒別金屬類型的方法。例如，如果之前已經(jīng)鑒別和測(cè)量過(guò)的待鑒別的對(duì)象的熔化物附著在放電電極112的表面上，則該熔化物由于電弧放電可能產(chǎn)生發(fā)射光譜。因?yàn)樵撊刍锔街诜烹婋姌O112的表面，所以即使僅有極少量的，其發(fā)射效率也很高，從而，其峰值強(qiáng)度很大。因此，當(dāng)只由峰值強(qiáng)度確定金屬類型時(shí)，存在不能正確確定金屬類型的危險(xiǎn)。為了防止這種不正確的判斷，最好根據(jù)峰值光譜波長(zhǎng)匹配的個(gè)數(shù)而不是根據(jù)最大峰值強(qiáng)度來(lái)確定金屬類型，因?yàn)檫@樣可以產(chǎn)生更可靠的結(jié)果。
使用根據(jù)峰值光譜波長(zhǎng)匹配的個(gè)數(shù)鑒別金屬類型的方法也能夠鑒別合金。更具體地，首先，確定具有最大數(shù)量的峰值光譜波長(zhǎng)匹配的第一金屬。然后，計(jì)算除第一金屬之外的金屬的峰值光譜波長(zhǎng)匹配的個(gè)數(shù)，以確定在這些金屬中具有最大匹配數(shù)量的第二金屬。根據(jù)這些結(jié)果，可以確定待鑒別的對(duì)象50的金屬為第一金屬和第二金屬的合金。
當(dāng)環(huán)境溫度波動(dòng)時(shí)，光在空氣中的折射率發(fā)生變化，并且這改變所得到的峰值光譜波長(zhǎng)。因此，提供修正存儲(chǔ)在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中的數(shù)據(jù)的修正部分，并且修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在例如單獨(dú)為修正數(shù)據(jù)提供的存儲(chǔ)器中。當(dāng)鑒別待鑒別的對(duì)象50時(shí)，例如，使用存儲(chǔ)在修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的修正數(shù)據(jù)。在這種情況下，在測(cè)量待鑒別的對(duì)象50之前，用單個(gè)元素(參考金屬)的樣品作為參考進(jìn)行電弧放電，得到在樣品的峰值光譜波長(zhǎng)與在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中存儲(chǔ)的單個(gè)元素的峰值光譜波長(zhǎng)之間的差值。用該差值作為修正量，修正在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中存儲(chǔ)的元素的峰值光譜波長(zhǎng)，產(chǎn)生發(fā)射光譜修正數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意，所使用的樣品最好與放電電極112的材料相同。這是因?yàn)橹挥杏米鞣烹婋姌O112的金屬的峰值光譜波長(zhǎng)出現(xiàn)來(lái)作為通過(guò)電弧放電得到的發(fā)射光譜，因此，使用與放電電極112相同的材料有利于數(shù)據(jù)的修正。
第二實(shí)施例圖7示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的金屬鑒別裝置2鑒別待鑒別的對(duì)象50的透視圖。與圖7類似，圖8示出了在鑒別期間的外觀的側(cè)視圖。
本實(shí)施例的金屬鑒別裝置2包括電弧放電裝置11、光纖12、分光鏡13、個(gè)人計(jì)算機(jī)14以及鉆孔機(jī)(破壞處理部分(缺陷提供部件))17。金屬鑒別裝置2還包括用來(lái)識(shí)別待鑒別的對(duì)象50的圖像識(shí)別裝置(未示出)，以及為電弧放電裝置11提供電壓的直流電源(未示出)。
提供鉆孔機(jī)17，從而在放在支撐臺(tái)18上并且由傳送帶19運(yùn)載的待鑒別的對(duì)象50中提供缺陷，并且鉆孔機(jī)放在運(yùn)載方向中電弧放電裝置11的上游方向。在放電期間與放電電極112相對(duì)的待鑒別的對(duì)象50的至少一部分區(qū)域中，該鉆孔機(jī)17提供足夠深的缺陷以暴露出金屬。應(yīng)當(dāng)注意，作為缺陷提供部件，也可以使用如圖9所示的刀具20或如圖10所示的針21，來(lái)代替鉆孔機(jī)17。
電弧放電裝置11使待鑒別的對(duì)象50已經(jīng)具有缺陷的部分與放電電極112相對(duì)，并引起放電。應(yīng)當(dāng)注意，除了相對(duì)電極113沒(méi)有分裂為兩個(gè)電極，并且在其端部沒(méi)有形成突出部分，而且不提供導(dǎo)通確定裝置之外，本實(shí)施例的電弧放電裝置11具有與第一實(shí)施例中描述的電弧放電裝置基本相同的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，待鑒別的對(duì)象50在其金屬部分50b的表面上具有例如由漆膜、銹跡或污垢構(gòu)成的絕緣膜50a。因此，為了便于從金屬部分50b發(fā)光，最好在放電電極112與待鑒別的對(duì)象50之間施加大于絕緣膜50a的擊穿電壓的電壓。
但是，因?yàn)橛糜趯⒋b別的對(duì)象50接地的相對(duì)電極113穿過(guò)絕緣膜50a連接到金屬部分50b，所以難以增加金屬部分50b與放電電極112之間的電位差。
因此，在本實(shí)施例的金屬鑒別裝置2中，在電弧放電裝置11電弧放電之前，在待鑒別的對(duì)象50的絕緣膜50a的表面中提供缺陷，以降低絕緣膜50a的擊穿電壓。這使得放電能夠?qū)崿F(xiàn)而不用在待鑒別的對(duì)象50與放電電極112之間施加大電壓，即使待鑒別的對(duì)象50被絕緣膜50a覆蓋。這種放電燒掉在放電電極112與金屬部分50b之間任何的絕緣膜50a，并且激發(fā)暴露的金屬部分50b并發(fā)光。
接著，參考圖11和圖12描述金屬鑒別裝置2的金屬鑒別處理操作。圖11示出了金屬鑒別裝置2的框圖，圖12示出了金屬鑒別裝置2的處理操作的流程圖。
如果圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)待鑒別的對(duì)象50的存在，則個(gè)人計(jì)算機(jī)14的計(jì)算處理電路141接收該信息，并且通過(guò)鉆孔機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置22驅(qū)動(dòng)鉆孔機(jī)17，在待鑒別的對(duì)象50的表面中提供缺陷(步驟S11和步驟S12)。
接著，直流電源15的開關(guān)接通(步驟S13)，并且在電弧放電裝置11的放電電極112和待鑒別的對(duì)象50之間施加電壓以產(chǎn)生電弧放電(步驟S14)。
后續(xù)的處理操作(步驟S15到步驟S18)與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1的處理操作(步驟S5到步驟S8)相同，因此這里不再描述。而且，計(jì)算處理電路141的鑒別方法的細(xì)節(jié)也與金屬鑒別裝置1的情況相同，因此這里不再描述。
第三實(shí)施例圖13示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的金屬鑒別裝置3鑒別待鑒別的對(duì)象50。圖14示出了沿圖13的線II-II的剖面圖。本實(shí)施例的金屬鑒別裝置3包括電弧放電裝置11、光纖12、分光鏡13以及個(gè)人計(jì)算機(jī)14。金屬鑒別裝置3還包括用來(lái)識(shí)別待鑒別的對(duì)象50的圖像識(shí)別裝置(未示出)，以及為電弧放電裝置11提供電壓的直流電源(未示出)。
與在第二實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置2類似，本實(shí)施例的金屬鑒別裝置3具有在待鑒別的對(duì)象50的表面提供缺陷的缺陷提供部件117。但是，這里的缺陷提供部件117與金屬鑒別裝置2的缺陷提供部件的不同之處在于，它是與電弧放電裝置11一起作為單個(gè)單元來(lái)提供的。本實(shí)施例的電弧放電裝置11具有主單元部分111、放電電極112和相對(duì)電極113。相對(duì)電極113形成在放電電極112的周圍，并作為在放電期間將待鑒別的對(duì)象50與放電電極112之間的間隙保持基本恒定的罩子。應(yīng)當(dāng)注意，與在第二實(shí)施例描述的金屬鑒別裝置2類似，本實(shí)施例的相對(duì)電極113沒(méi)有分裂為兩半，并且在其端部沒(méi)有提供突出部分。
如圖14所示，缺陷提供部件117由用于提供缺陷的刀片117a和用于容納刀片117a的容納部分117b構(gòu)成。除了當(dāng)?shù)镀脕?lái)在待鑒別的對(duì)象50的表面提供缺陷時(shí)，刀片117a都被容納在容納部分117b中。
圖15示出了相對(duì)電極113是如何與待鑒別的對(duì)象50接觸以及待鑒別的對(duì)象50如何進(jìn)行放電的。在待鑒別的對(duì)象50的表面中，由缺陷提供部件117在放電期間，在與放電電極112相對(duì)的區(qū)域中形成缺陷50c。通過(guò)在放電之前提供缺陷50c，暴露出下面的金屬部分50b的一部分，降低了絕緣膜50a的擊穿電壓。因此，即使待鑒別的對(duì)象50被絕緣膜50a覆蓋，也可以在待鑒別的對(duì)象50與放電電極112之間引起放電，從而使待鑒別的對(duì)象50的金屬發(fā)光。應(yīng)當(dāng)注意，金屬鑒別裝置3的金屬鑒別處理操作與金屬鑒別裝置2的金屬鑒別處理操作基本相同，因此這里省略其描述。
第四實(shí)施例圖16示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的金屬鑒別裝置4鑒別待鑒別的對(duì)象50。本實(shí)施例的金屬鑒別裝置4包括電弧放電裝置11、光纖12、分光鏡13、個(gè)人計(jì)算機(jī)14以及電極部分23。金屬鑒別裝置4還包括用來(lái)識(shí)別待鑒別的對(duì)象50的圖像識(shí)別裝置(未示出)，以及為電弧放電裝置11提供電壓的直流電源(未示出)。
電弧放電裝置11具有主單元部分111、放電電極112和罩子118。罩子118為絕緣材料，并且形成在放電電極112的周圍。罩子118還起到在放電期間將待鑒別的對(duì)象50與放電電極112之間的間隙保持基本恒定的作用，并且用來(lái)固定光纖12。
電極部分23是在放電期間將待鑒別的對(duì)象50接地的相對(duì)電極，并且由連接到地線24的探針(針形電極)23a和控制探針23a的探針控制裝置23b構(gòu)成。例如，探針控制裝置23b為氣缸或電動(dòng)機(jī)。
當(dāng)待鑒別的對(duì)象50接地時(shí)，探針23a能夠刺穿待鑒別的對(duì)象50的表面的絕緣膜。因此，探針23a的尖端可以穿過(guò)絕緣膜到達(dá)下面的金屬部分。這樣，即使待鑒別的對(duì)象50的表面被絕緣膜覆蓋，探針23a也能夠使下面的金屬部分接地，因此，在待鑒別的對(duì)象50的金屬部分與放電電極112之間的電位差變大，并且容易在放電電極112與待鑒別的對(duì)象50之間產(chǎn)生放電。由于這種放電，燒掉在放電電極112與待鑒別的對(duì)象50的金屬部分之間存在的絕緣膜，并且激發(fā)暴露的金屬部分并發(fā)光。
而且，因?yàn)殡娀》烹娧b置11的放電電極112由絕緣材料制成的罩子118圍繞，并且探針23a布置在罩子118的外面，所以可以抑制在放電電極112(113)和探針23a之間的放電。
接著，參考圖17和圖18描述金屬鑒別裝置4的金屬鑒別操作。圖17示出了金屬鑒別裝置4的結(jié)構(gòu)的框圖，圖18示出了金屬鑒別裝置4的處理操作的流程圖。
當(dāng)圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)待鑒別的對(duì)象50的存在，個(gè)人計(jì)算機(jī)14的計(jì)算處理電路141接收該信息，并且通過(guò)探針控制裝置23b降低探針23a到待鑒別的對(duì)象50的位置(步驟S21和步驟S22)。
在確定探針23a與待鑒別的對(duì)象50接觸之后，直流電源15的開關(guān)接通(步驟S23)，并且在電弧放電裝置11的放電電極112和待鑒別的對(duì)象50之間施加電壓，產(chǎn)生電弧放電(步驟S24)。
后續(xù)的處理操作(步驟S25到步驟S28)與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1的處理操作(步驟S5到步驟S8)相同，因此這里不再描述。而且，計(jì)算處理電路141的鑒別方法的細(xì)節(jié)也與金屬鑒別裝置1的情況相同，因此這里不再描述。
第五實(shí)施例圖19是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的金屬鑒別裝置5的框圖。除了提供用于測(cè)量待鑒別的對(duì)象的絕緣膜厚度的膜厚度測(cè)量裝置25，并且電弧放電裝置11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同之外，本實(shí)施例的金屬鑒別裝置5具有與在第四實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置4基本相同的結(jié)構(gòu)。在金屬鑒別裝置5中，電弧放電裝置11包括脈沖放電電路119、電弧放電電路120和電路切換裝置121，以便在進(jìn)行電弧放電之前通過(guò)脈沖放電去除待鑒別的對(duì)象的一部分絕緣膜，從而由于電弧放電，只使待鑒別的對(duì)象的金屬成分發(fā)光。換句話說(shuō)，與探針23a一起，脈沖放電電路119還用作破壞待鑒別的對(duì)象50的至少一部分表面的破環(huán)處理部分。而且，個(gè)人計(jì)算機(jī)14包括電源電壓數(shù)據(jù)庫(kù)145，以便在脈沖放電期間根據(jù)膜厚度測(cè)量裝置25測(cè)量的結(jié)果設(shè)置所加電壓。
采用上述金屬鑒別裝置5，在待鑒別的對(duì)象由于電弧放電而發(fā)光之前去除絕緣膜，因此，能夠只激發(fā)待鑒別的對(duì)象的金屬成分并使其發(fā)光。由此，即使待鑒別的對(duì)象的表面上有絕緣膜，除了允許鑒別待鑒別的對(duì)象之外還能夠?qū)崿F(xiàn)鑒別精度的提高。
下文中，參考圖19的框圖和圖20所示的流程圖描述金屬鑒別裝置5的金屬鑒別操作。
當(dāng)圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)待鑒別的對(duì)象的存在時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)14的計(jì)算處理電路141接收該信息，并且使用探針控制裝置23b降低探針23a到待鑒別的對(duì)象的位置(步驟S31和步驟S32)。
然后，在膜厚度測(cè)量裝置25中包括的用于測(cè)量膜厚度的探針(未示出)由電動(dòng)機(jī)或類似物來(lái)降低，并且測(cè)量待鑒別的對(duì)象的絕緣膜的厚度(步驟S33)。
由膜厚度測(cè)量裝置25的測(cè)量結(jié)果，根據(jù)電源電壓數(shù)據(jù)庫(kù)145確定在脈沖放電期間所加的電壓(步驟S34)。然后，直流電源15的開關(guān)接通(步驟S35)，并且在電弧放電裝置11的放電電極112和待鑒別的對(duì)象之間施加電壓，產(chǎn)生脈沖放電(步驟S36)。該脈沖放電去除在待鑒別的對(duì)象上的一部分絕緣膜。
接著，電路切換裝置121將電路從脈沖放電電路119切換到電弧放電電路120。后續(xù)的處理操作(步驟S37到步驟S41)與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1的處理操作(步驟S4到步驟S8)相同，因此這里省略其描述。但是，在本實(shí)施例的金屬鑒別裝置5中，最后電路切換裝置121將電路從電弧放電電路120切換到脈沖放電電路119(步驟S42)。而且，計(jì)算處理電路141的鑒別方法的細(xì)節(jié)也與金屬鑒別裝置1的相同，因此這里不再描述。
第六實(shí)施例圖21示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的金屬鑒別裝置6的框圖。除了提供用于測(cè)量待鑒別的對(duì)象的絕緣膜厚度的膜厚度測(cè)量裝置25，并且電弧放電裝置11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同之外，本實(shí)施例的金屬鑒別裝置6具有與在第四實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置4基本相同的結(jié)構(gòu)。
在金屬鑒別裝置6中，在電弧放電期間，根據(jù)膜厚度測(cè)量裝置25的測(cè)量結(jié)果控制放電電極112的位置和施加在放電電極112上的電壓。電弧放電裝置11包括用于控制放電電極112的位置的電極控制裝置(第一電極-樣品距離控制部分)123。
通常，擊穿電壓隨著待鑒別的對(duì)象的絕緣膜厚度的增加而增加，因此，通過(guò)電弧放電難以激發(fā)待鑒別的對(duì)象并使其發(fā)光。如圖22所示，隨著絕緣膜厚度的增加，擊穿電壓也增加。從圖22還可以看出，在絕緣膜厚度相同時(shí)，放電電極112與待鑒別的對(duì)象之間的間隙越小，擊穿電壓越小。因此，本實(shí)施例的金屬鑒別裝置6控制放電電極112的位置，從而當(dāng)絕緣膜較厚時(shí)，放電電極112與待鑒別的對(duì)象之間的間隙較小。此外，還通過(guò)允許在電弧放電期間控制所施加的電壓，而能夠進(jìn)行更穩(wěn)定的鑒別。
接著，用圖23描述在電弧放電裝置11中用于控制放電電極112的位置的機(jī)構(gòu)。在電弧放電裝置11中的主單元部分111的上面提供電動(dòng)機(jī)附加固定裝置123，并且電動(dòng)機(jī)124固定在其上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)124時(shí)，具有螺桿部分的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸M旋轉(zhuǎn)，與該旋轉(zhuǎn)結(jié)合，接頭125上下移動(dòng)。接頭125至少由兩部分構(gòu)成。由于耐用性的原因，連接到電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸M的接頭125A由金屬形成。另一方面，連接到放電電極112的接頭部分125B由絕緣材料形成。而且，在圖中的參考數(shù)字126表示用于將連接到放電電極112的引線116a從電弧放電裝置11中引到外部的空間。
下文中，參考圖21的框圖以及圖24所示的流程圖描述金屬鑒別裝置6的金屬鑒別操作。
當(dāng)圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)待鑒別的對(duì)象的存在時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)14的計(jì)算處理電路141接收該信息，并且使用探針控制裝置23b降低探針23a到待鑒別的對(duì)象的位置(步驟S41和步驟S42)。
然后，包括在膜厚度測(cè)量裝置25中的用于測(cè)量膜厚度的探針(未示出)由電動(dòng)機(jī)或類似物來(lái)降低，并且測(cè)量待鑒別的對(duì)象的絕緣膜的厚度(步驟S43)。
接著，確定絕緣膜的膜厚度是否小于75μm(步驟S43)，并且如果絕緣膜的膜厚度不小于75μm，則確定當(dāng)所加電壓為10kV時(shí)，放電電極112和待鑒別的對(duì)象之間的間隙為1mm或更大時(shí)是否能夠放電(步驟S44)。如果確定在1mm或更大的間隙下能夠放電，則降低放電電極112到一個(gè)距離，在該距離下在施加10kV電壓時(shí)能夠發(fā)生放電(步驟S45)。如果確定在1mm或更大的間隙下不能放電，則放電電極112下降到間隙為1mm的位置(步驟S46)，并且所加電壓變?yōu)榭煞烹姷碾妷?步驟S47)。應(yīng)當(dāng)注意，這里用作參考的值(膜厚度75μm、間隙1mm、所加電壓10kV)僅僅是例子，也可以使用其它值作為參考。而且，由計(jì)算處理電路141控制所加電壓。
然后，直流電源15的開關(guān)接通(步驟S48)，在電弧放電裝置11的放電電極112和待鑒別的對(duì)象之間施加設(shè)置的電壓，引起電弧放電(步驟S49)。在得到測(cè)量光譜數(shù)據(jù)之后，后續(xù)的處理操作(步驟S50到步驟S53)與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1的處理操作(步驟S5到步驟S8)相同，因此這里不再描述。但是，在本實(shí)施例的金屬鑒別裝置6中，在處理結(jié)束之前，放電電極112的位置和所加電壓的值回到其初始值(步驟S54和S55)。而且，計(jì)算處理電路141的鑒別方法的細(xì)節(jié)也與金屬鑒別裝置1的情況相同，因此這里不再描述。
第七實(shí)施例圖25是本發(fā)明第七實(shí)施例的金屬鑒別裝置7的框圖。除了光纖12以其相對(duì)于電弧放電裝置11的位置可以改變的方式被固定，并且進(jìn)一步提供根據(jù)放電電極112的位置改變光纖12的位置的光纖控制裝置(光收集部分位置的控制部分)26之外，本實(shí)施例的金屬鑒別裝置7具有與在第六實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置6基本相同的結(jié)構(gòu)。
在金屬鑒別裝置7中，在電弧放電期間，根據(jù)待鑒別的對(duì)象的絕緣膜的膜厚度改變放電電極112的位置和所加電壓。因此，當(dāng)放電電極的位置或所加電壓改變時(shí)，在電弧放電期間發(fā)光的位置也改變了。因此，金屬鑒別裝置7根據(jù)發(fā)光位置的這種變化改變光纖12的位置。例如，采用存儲(chǔ)具有最大光強(qiáng)的發(fā)光位置的數(shù)據(jù)庫(kù)或類似物來(lái)改變光纖12的位置，這些位置是相應(yīng)于放電電極112的位置和所加電壓的多個(gè)組合。因此，由于光纖12收集到的光的量增加，所以輸入到分光鏡13的光強(qiáng)度很大，從而能夠更精確地鑒別。
接著，用圖26描述相對(duì)于電弧放電裝置11來(lái)改變光纖12的位置(在本實(shí)施例中為傾斜角)的機(jī)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意，用于控制放電電極112的位置的機(jī)構(gòu)與金屬鑒別裝置6的相同。電動(dòng)機(jī)附加固定裝置127固定在電弧放電裝置11的主單元部分111的側(cè)面。電動(dòng)機(jī)128固定在電動(dòng)機(jī)附加固定裝置127上。電動(dòng)機(jī)128和光纖12通過(guò)接頭129彼此連接。接頭129由電動(dòng)機(jī)128旋轉(zhuǎn)，并結(jié)合該旋轉(zhuǎn)使光纖12旋轉(zhuǎn)，以調(diào)整其角度。
下面參考圖25的框圖和圖27所示的流程圖描述金屬鑒別裝置7的鑒別操作。
從開始處理一直到改變光纖12的位置的處理操作(步驟S61到S66)與在第六實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置6的處理操作(步驟S41到S46)相同。接著，由光纖控制裝置26(電動(dòng)機(jī)128和接頭129)根據(jù)放電電極112的位置和所加電壓改變光纖12的位置(調(diào)整角度)(步驟S68)。后續(xù)的處理操作(步驟S69到S74)與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1的處理操作(步驟S3到S8)相同，因此這里不再描述。但是，在本實(shí)施例的金屬鑒別裝置7中，在處理結(jié)束之前，放電電極112的位置、光纖12的位置和所加電壓的值回到其初始值(步驟S75到S77)。而且，計(jì)算處理電路141的鑒別方法的細(xì)節(jié)也與金屬鑒別裝置1的情況相同，因此這里省略其描述。
第八實(shí)施例圖28示出了如何使用根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的金屬鑒別裝置8鑒別待鑒別的對(duì)象50。圖29示出了如何清潔放電電極112。本實(shí)施例的金屬鑒別裝置8包括電弧放電裝置11、光纖12、分光鏡13、個(gè)人計(jì)算機(jī)14、電極部分23、用于清潔放電電極112的旋轉(zhuǎn)刷(清潔部分)27以及用于使旋轉(zhuǎn)刷27旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刷控制裝置(清潔部分)28。金屬鑒別裝置8還包括用來(lái)識(shí)別待鑒別的對(duì)象50的圖像識(shí)別裝置(未示出)、為電弧放電裝置11提供電壓的直流電源(未示出)，以及電弧放電裝置控制裝置(未示出)，例如將電弧放電裝置11移動(dòng)到預(yù)定位置的機(jī)器人。參考數(shù)字32表示參考金屬。
當(dāng)進(jìn)行鑒別待鑒別的對(duì)象的處理時(shí)，如果確定必須進(jìn)行清潔操作，則金屬鑒別裝置8用旋轉(zhuǎn)刷拋光放電電極112的端部，如圖29所示，從而去除附著在電極上的成分。如此，可以防止由于附著在放電電極112上的成分引起的不精確的鑒別。
下面參考圖30和圖31描述金屬鑒別裝置8的鑒別操作。圖30示出了金屬鑒別裝置8的結(jié)構(gòu)的框圖，圖31示出了金屬鑒別裝置8的處理操作的流程圖。
當(dāng)圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)待鑒別的對(duì)象50的存在時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)14的計(jì)算處理電路141接收該信息，并且移動(dòng)電弧放電裝置11到參考金屬32的位置(步驟S81和S82)。
接著，一旦圖像識(shí)別裝置16識(shí)別到參考金屬32，降低探針23a并使之與參考金屬32接觸(步驟S83和S84)。
然后，直流電源15的開關(guān)接通(步驟S85)，在電弧放電裝置11的放電電極112和參考金屬32之間施加電壓，引起電弧放電(步驟S86)。
由于電弧放電而得到的光通過(guò)光纖12傳送到分光鏡13，并且測(cè)量參考金屬32的發(fā)射光譜。然后，從測(cè)量發(fā)射光譜得到測(cè)量光譜數(shù)據(jù)(步驟S87)。測(cè)量光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在個(gè)人計(jì)算機(jī)14的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器145中。
確定測(cè)量光譜數(shù)據(jù)是否只包括參考金屬32的光譜(步驟S88)。如果確定除參考金屬32的光譜之外還包括其它光譜，則電弧放電裝置11移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)刷27的位置(步驟S89)，并且用旋轉(zhuǎn)刷27拋光放電電極112，以去除附著的物體(步驟S90)。
如果確定除參考金屬32的光譜之外不包括其它光譜，則電弧放電裝置11移動(dòng)到待鑒別的對(duì)象50的位置(步驟S91)。降低探針23a并使之與待鑒別的對(duì)象接觸(步驟S92)。此后的處理操作(步驟S93到S97)與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1的處理操作(步驟S4到S8)相同，因此這里不再描述。但是，在本實(shí)施例的金屬鑒別裝置8中，最后電弧放電裝置11回到其原始位置(步驟S98)。而且，計(jì)算處理電路141的鑒別方法的細(xì)節(jié)也與金屬鑒別裝置1的情況相同，因此這里不再討論。
第九實(shí)施例圖32是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的金屬鑒別裝置9的框圖。本實(shí)施例的金屬鑒別裝置9包括吹風(fēng)機(jī)30和吹風(fēng)機(jī)控制裝置31，作為用于清潔放電電極112的清潔部分。吹風(fēng)機(jī)30和吹風(fēng)機(jī)控制裝置31固定在電弧放電裝置11上，并在放電期間對(duì)著放電電極112吹氣，從而使待鑒別的對(duì)象50不附著在放電電極112上，使得在放電的同時(shí)能夠清潔放電電極112。因此，在放電之前或之后不必進(jìn)行清潔，并且這使得鑒別更簡(jiǎn)單。
圖33示出了金屬鑒別裝置9的處理操作的流程圖。
當(dāng)圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)待鑒別的對(duì)象50的存在時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)14的計(jì)算處理電路141接收該信息，并且降低探針23a(步驟S101和S102)。
接著，直流電源15的開關(guān)接通(步驟S103)，并且在吹風(fēng)機(jī)30的開關(guān)也接通之后(步驟S104)，在電弧放電裝置11的放電電極112和待鑒別的對(duì)象50之間施加電壓，引起電弧放電(步驟S105)。在電弧放電之后，吹風(fēng)機(jī)30的開關(guān)斷開(步驟S106)。
后續(xù)的處理操作(步驟S107到步驟S110)與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1的處理操作(步驟S5到步驟S8)相同，因此這里不再描述。而且，計(jì)算處理電路141的鑒別方法的細(xì)節(jié)也與金屬鑒別裝置1的情況相同，因此這里不再討論。
第十實(shí)施例本發(fā)明第十實(shí)施例的金屬鑒別裝置具有與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1基本相同的結(jié)構(gòu)，但是其金屬鑒別方法不同。下面參考圖5的框圖和圖34的流程圖描述該金屬鑒別裝置的金屬鑒別方法。
從由圖像識(shí)別裝置16確認(rèn)待鑒別的對(duì)象50(步驟S111)到接通直流電源的開關(guān)(步驟S113)的過(guò)程與金屬鑒別裝置1的相同。
接著，在電弧放電裝置11的放電電極112和待鑒別的對(duì)象50之間施加電壓，引起電弧放電(步驟S114)。由于這種電弧放電而得到的光通過(guò)光纖12傳送到分光鏡13，并且以給定的時(shí)間間隔多次測(cè)量待鑒別的對(duì)象50的發(fā)射光譜。因此，得到隨時(shí)間而不同的多個(gè)測(cè)量光譜數(shù)據(jù)。然后，從被測(cè)量的發(fā)射光譜得到測(cè)量光譜數(shù)據(jù)(步驟S115)。測(cè)量光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在個(gè)人計(jì)算機(jī)14的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器145中。
接著，確定測(cè)量光譜數(shù)據(jù)的數(shù)量是否是兩個(gè)或更多(步驟S116)。如果測(cè)量光譜數(shù)據(jù)的數(shù)量少于兩個(gè)，則重新進(jìn)行電弧放電，并測(cè)量發(fā)射光譜。
如果測(cè)量光譜數(shù)據(jù)的數(shù)量為兩個(gè)或更多，則計(jì)算處理電路141確定是否存在隨時(shí)間衰減的光譜分量(步驟S117)。如果確定沒(méi)有衰減分量，則將所有的測(cè)量光譜數(shù)據(jù)與在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中的標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并鑒別金屬(步驟S118)。另一方面，如果確定存在衰減分量，則將除衰減分量以外的光譜數(shù)據(jù)與在光譜數(shù)據(jù)庫(kù)143中的標(biāo)準(zhǔn)樣品的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并鑒別金屬(步驟S119)。
在顯示器上顯示鑒別金屬的結(jié)果(步驟S120)，并關(guān)閉直流電源(步驟S121)，在這之后處理結(jié)束。
如上所示，根據(jù)使用金屬鑒別裝置的該金屬鑒別方法，在給定的時(shí)間單位下多次測(cè)量通過(guò)電弧放電得到的發(fā)射光譜，使用得到的多個(gè)測(cè)量光譜數(shù)據(jù)確定衰減分量的存在，并且在光譜也包括絕緣膜的衰減分量的假設(shè)下進(jìn)行鑒別。因?yàn)榭梢韵胂蟮玫?，絕緣膜會(huì)隨著放電的進(jìn)行而蒸發(fā)，所以在給定的時(shí)間間隔下進(jìn)行測(cè)量，并且通過(guò)從整個(gè)光譜中去除發(fā)射光譜的衰減分量，能夠得到只是待鑒別的對(duì)象50的金屬的發(fā)射光譜。
第十一實(shí)施例圖35是本發(fā)明第十一實(shí)施例的金屬鑒別裝置10的框圖。除了鑒別方法不同之外，本發(fā)明第十一實(shí)施例的金屬鑒別裝置10具有與在第一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置1基本相同的結(jié)構(gòu)。下面參考圖35的框圖和圖36的流程圖描述該金屬鑒別裝置的金屬鑒別方法。
在本實(shí)施例的金屬鑒別裝置10的金屬鑒別方法中，首先確定在待鑒別的對(duì)象的表面上的涂料。與第十實(shí)施例中描述的金屬鑒別方法相同，使用在給定的時(shí)間間隔下測(cè)量的多個(gè)發(fā)射光譜來(lái)得到衰減分量，并且從這些衰減分量來(lái)確定涂料的類型。因此，一直到得到衰減分量的金屬鑒別裝置的處理操作(步驟S131到S137)與第十實(shí)施例中描述的處理操作(步驟S111到S117)相同。
在金屬鑒別裝置10中提供對(duì)應(yīng)于涂料類型的各種光譜數(shù)據(jù)庫(kù)。在圖35中所示的無(wú)涂料(paint-less)數(shù)據(jù)庫(kù)、涂料A數(shù)據(jù)庫(kù)、涂料B數(shù)據(jù)庫(kù)和涂料C數(shù)據(jù)庫(kù)作為光譜數(shù)據(jù)庫(kù)的例子。因此，金屬鑒別裝置10選擇對(duì)應(yīng)于所確定的涂料類型的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，并與測(cè)量光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以鑒別金屬的類型(步驟S138和S139)。然后，在顯示器上顯示鑒別的結(jié)果(步驟S141)，并關(guān)閉直流電源15的開關(guān)(步驟S142)。
應(yīng)當(dāng)注意，在第一到十一實(shí)施例中描述的金屬鑒別裝置和金屬鑒別方法是本發(fā)明的例子，并且這些例子在各種結(jié)構(gòu)中也可以互相組合。
如上所述，本發(fā)明的金屬鑒別裝置和金屬鑒別方法能夠廉價(jià)和容易地鑒別金屬的類型，并且即使在金屬的表面上有例如漆膜等絕緣膜，也能夠快速和精確地鑒別金屬的類型，而不用分解待鑒別的對(duì)象。此外，還可以縮短鑒別所需的時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種金屬鑒別裝置，包括發(fā)光部分，包括在其自身和待鑒別的對(duì)象之間引起放電，從而激發(fā)待鑒別的對(duì)象并使其發(fā)光的第一電極；光收集部分，用于收集所述發(fā)光部分發(fā)出的光；光譜測(cè)定部分，用于測(cè)量由光收集部分收集的光的發(fā)射光譜；鑒別處理部分，用于通過(guò)將光譜測(cè)定部分測(cè)量的發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜進(jìn)行比較來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象；以及破壞處理部分，用于破壞待鑒別的對(duì)象的至少一部分表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，其中所述發(fā)光部分進(jìn)一步包括以這樣的方式提供的第二電極，當(dāng)待鑒別的對(duì)象被激發(fā)并發(fā)光時(shí)，該第二電極與待鑒別的對(duì)象接觸，并且其末端具有突出部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鑒別裝置，其中所述破壞處理部分是第二電極的突出部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括導(dǎo)通確定部分；其中第二電極包括至少兩個(gè)在其端部具有突出部分的分裂電極，并且所述導(dǎo)通確定部分確定分裂電極之間是否導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鑒別裝置，其中第二電極將第一電極和待鑒別的對(duì)象之間的距離設(shè)置成預(yù)定距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，其中破壞處理部分包括缺陷提供部件，用于在與第一電極相對(duì)的待鑒別的對(duì)象的表面的至少一部分區(qū)域中提供預(yù)定深度的缺陷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬鑒別裝置，其中將所述缺陷提供部件和所述發(fā)光部分提供在單個(gè)單元中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括對(duì)待鑒別的對(duì)象施加預(yù)定電位的針形電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，其中所述發(fā)光部分進(jìn)一步包括用絕緣材料制成的罩子，該罩子將第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離設(shè)置成預(yù)定距離，并且圍繞第一電極的周圍提供該罩子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，其中破壞處理部分是脈沖放電電路，該脈沖放電電路在第一電極和待鑒別的對(duì)象之間引起脈沖放電，從而去除與第一電極相對(duì)的待鑒別的對(duì)象的表面的至少一部分區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括用于測(cè)量附著在待鑒別的對(duì)象表面的膜的厚度的膜厚度測(cè)量部分；其中根據(jù)由膜厚度測(cè)量部分測(cè)得的所述膜的厚度設(shè)置脈沖放電電路的施加電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括測(cè)量附著在待鑒別的對(duì)象表面的膜的厚度的膜厚度測(cè)量部分，以及控制第一電極與要測(cè)量的對(duì)象之間的距離的部分，用來(lái)根據(jù)由膜厚度測(cè)量部分測(cè)得的所述膜的厚度改變第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括光收集部分位置的控制部分，用于根據(jù)第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的距離來(lái)改變光收集部分的位置，所述距離由控制第一電極與要測(cè)量的對(duì)象之間的距離的部分設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括測(cè)量附著在待鑒別的對(duì)象表面的絕緣膜的厚度的膜厚度測(cè)量部分，以及控制第一電極與要測(cè)量的對(duì)象之間的電壓的部分，用來(lái)根據(jù)由膜厚度測(cè)量部分測(cè)得的所述絕緣膜的膜厚度來(lái)改變施加在第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括光收集部分的位置控制部分，用于根據(jù)由控制第一電極與要測(cè)量的對(duì)象之間的電壓的部分設(shè)置的施加在第一電極與待鑒別的對(duì)象之間的電壓改變光收集部分的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，進(jìn)一步包括用于去除附著在第一電極上的物質(zhì)的清潔部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的金屬鑒別裝置，其中清潔部分進(jìn)一步包括在放電期間去除附著在第一電極上的物質(zhì)的吹風(fēng)機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑒別裝置，其中鑒別處理部分包括用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分；用于存儲(chǔ)由光譜測(cè)定部分測(cè)得的待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分；以及用于將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而確定待鑒別的對(duì)象的金屬類型的比較和確定部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的金屬鑒別裝置，其中比較和確定部分計(jì)算待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與每種標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間匹配的數(shù)量，并根據(jù)該計(jì)算結(jié)果鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬鑒別裝置，其中比較和確定部分計(jì)算待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與每種標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間匹配的數(shù)量，確定具有最多匹配個(gè)數(shù)的第一標(biāo)準(zhǔn)樣品，并確定待鑒別的對(duì)象的金屬為所述第一標(biāo)準(zhǔn)樣品的金屬。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬鑒別裝置，其中比較和確定部分計(jì)算待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與每種標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間的匹配數(shù)量，確定匹配個(gè)數(shù)大于其它標(biāo)準(zhǔn)樣品的至少兩個(gè)具有多次匹配的標(biāo)準(zhǔn)樣品，并確定待鑒別的對(duì)象的金屬為包括所述具有多次匹配的標(biāo)準(zhǔn)樣品的金屬的合金。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的金屬鑒別裝置，其中鑒別處理部分進(jìn)一步包括修正部分，該修正部分計(jì)算通過(guò)測(cè)量參考金屬得到的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)與存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中的參考金屬的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)之間的差值，并根據(jù)該差值產(chǎn)生發(fā)射光譜修正數(shù)據(jù)，以及其中比較和確定部分通過(guò)將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與代替存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)的發(fā)射光譜修正數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而確定待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬鑒別裝置，其中在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量的待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中，以及其中比較和確定部分從所述多個(gè)數(shù)據(jù)中確定隨著時(shí)間而衰減的峰值光譜波長(zhǎng)，并且排除衰減的峰值光譜波長(zhǎng)來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬鑒別裝置，其中在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量的待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中；其中待鑒別的對(duì)象的不同類型絕緣膜的標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中；并且其中比較和確定部分從測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)的多個(gè)數(shù)據(jù)中確定隨著時(shí)間衰減的峰值光譜波長(zhǎng)，從衰減的峰值光譜波長(zhǎng)確定待鑒別的對(duì)象的絕緣膜的類型，并且使用對(duì)應(yīng)于已經(jīng)確定的待鑒別對(duì)象的絕緣膜的類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
25.一種鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型的金屬鑒別方法，包括破壞待鑒別的對(duì)象的至少一部分表面；激發(fā)待鑒別的對(duì)象并使其發(fā)光；測(cè)量待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜；以及將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)樣品的發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的金屬鑒別方法，其中通過(guò)在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜，確定隨時(shí)間衰減的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)，并且將排除隨時(shí)間衰減的峰值光譜波長(zhǎng)的待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的金屬鑒別方法，其中通過(guò)在給定的時(shí)間間隔下多次測(cè)量待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜，從隨時(shí)間衰減的發(fā)射光譜的峰值光譜波長(zhǎng)確定待鑒別的對(duì)象的絕緣膜的類型，并且將待鑒別的對(duì)象的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的不同類型的絕緣膜的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的金屬類型。
全文摘要
本發(fā)明的金屬鑒別裝置的特征在于包括電弧放電裝置，該電弧放電裝置含有在其自身和待鑒別的對(duì)象之間引起放電，從而激發(fā)待鑒別的對(duì)象并使其發(fā)光的放電電極、用于收集電弧放電裝置發(fā)出的光的光纖、用于測(cè)量由光纖收集的光的發(fā)射光譜的分光光度計(jì)、作為鑒別處理部分的個(gè)人計(jì)算機(jī)，用于將分光光度計(jì)測(cè)量的發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品的發(fā)射光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)鑒別待鑒別的對(duì)象的類型，以及破壞待鑒別的對(duì)象的表面的至少一部分的破壞處理部分。
文檔編號(hào)G01N21/67GK1643369SQ03806120
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者入江正一, 久角隆雄, 荒木紀(jì)惠, 長(zhǎng)島貴志 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社