專利名稱：基于聚集光纖信號(hào)傳輸和雙層多ccd檢測(cè)的油液分析專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到油液分析專用裝置，尤其是基于聚集光纖信號(hào)傳輸和雙層多CCD檢測(cè)的油液分析專用裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的油液元素分析使用原子吸收光譜儀或ICP光譜儀，需要大量時(shí)間進(jìn)行樣品前處理，在分析過程中需要大量昂貴的輔助氣體。傳統(tǒng)的元素分析儀器主要使用光電倍增管做檢測(cè)器，然后通過透鏡傳輸信號(hào)到分光系統(tǒng)，儀器體積大，很難用于移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。專利公布號(hào)為102062724的發(fā)明專利，提出了一種多通道流體光譜分析儀的技術(shù)方案，該分析儀檢測(cè)一個(gè)元素，就需要一條通道光纖和一個(gè)光譜分析裝置，如果需要測(cè)量多個(gè)元素，就需要增加多條通道光纖和光譜分析裝置，系統(tǒng)變得很龐大，成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能準(zhǔn)確快速對(duì)油液樣品中多種金屬元素的成分和含量進(jìn)行定性定量檢測(cè)的分析裝置。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案:基于聚集光纖信號(hào)傳輸和雙層多CCD檢測(cè)的油液分析專用裝置，包括有樣品觀測(cè)室，樣品觀測(cè)室內(nèi)處于中軸線位置設(shè)有樣品容器、轉(zhuǎn)盤電極、棒電極，轉(zhuǎn)盤電極設(shè)在樣品容器上，棒電極吊設(shè)在轉(zhuǎn)盤電極的上方并與轉(zhuǎn)盤電極相對(duì)，樣品觀測(cè)室外依次連接高壓發(fā)送器、控制電路和分光系統(tǒng)，所述高壓發(fā)生器還分別與棒電極和轉(zhuǎn)盤電極連接；樣品觀測(cè)室內(nèi)設(shè)有透鏡，還包括光纖，所述光纖一端設(shè)在樣品觀測(cè)室內(nèi)與透鏡相對(duì)，光纖的光米樣口位于棒電極和轉(zhuǎn)盤電極之間的側(cè)面，光纖另一端設(shè)在樣品觀測(cè)室外與分光系統(tǒng)連接，所述分光系統(tǒng)包括羅蘭圓底座，在羅蘭圓底座的圓周上高低兩層的安裝有多塊CCD，實(shí)現(xiàn)多元素同時(shí)分析，羅蘭圓底座的底邊上設(shè)有凹面光柵，凹面光柵的中心與羅蘭圓底座外圓面相切，凹面光柵的中心法線處于羅蘭圓底座的羅蘭圓直徑上；羅蘭圓底座上還設(shè)有入射狹縫，該入射狹縫與所述光纖連接，使用聚焦光纖傳輸信號(hào)縮小儀器體積和提高移動(dòng)可靠性，每個(gè)CCD的電信號(hào)輸出與控制電路的電信號(hào)輸入相連接，所述凹面光柵與入射狹縫的位置關(guān)系為:凹面光柵的凹面中心與入射狹縫的中軸線延長線處于同一直線上。轉(zhuǎn)盤電極帶動(dòng)樣品容器中的油液到分析間隙和使用高壓預(yù)燃火花激發(fā)金屬原子發(fā)射，無需樣品前處理。本發(fā)明的油液分析專用裝置只使用電能即可，由于使用轉(zhuǎn)盤電極帶動(dòng)油液到分析間隙和使用高壓預(yù)燃火花激發(fā)金屬原子發(fā)射，無需樣品前處理，雙層多CCD檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了多元素同時(shí)分析；使用聚集光纖傳輸信號(hào)縮小儀器體積和提高移動(dòng)可靠性。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的油液元素分析專用裝置可對(duì)油液中的磨粒或污染物的成分和含量進(jìn)行定性定量檢測(cè)，幫助診斷大型裝備磨損發(fā)生的部位和嚴(yán)重程度或診斷污染產(chǎn)生的途徑；也可分析油液中主要添加劑的水平，從而判斷油液的衰變程度。1、只需要使用電，不需要各種昂的輔助氣體。2、體積小，機(jī)構(gòu)可靠，能在艦船等的移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室使用。3、直接進(jìn)樣，樣品不需前處理，因此不需要配備各種前處理裝置。3、分析速度快，一個(gè)樣品可同時(shí)檢測(cè)幾十種元素，而檢測(cè)時(shí)間一般在2分鐘以內(nèi)。


圖1為本發(fā)明油液分析專用裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的分光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為CXD安裝結(jié)構(gòu)示意圖(一)；圖4為CXD安裝結(jié)構(gòu)示意圖(二)；圖5為圖2的羅蘭圓底座的羅蘭圓俯視圖；附圖標(biāo)記說明:1、樣品容器，2、轉(zhuǎn)盤電極，3、棒電極，4、高壓發(fā)生器，5、控制電路，
6、樣品觀察室，7、透鏡，8、光纖，9、分光系統(tǒng)，10、羅蘭圓底座，11、凹面光柵，12、(XD，13、入
射狹縫。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例:請(qǐng)參閱圖1到圖5所示，基于聚集光纖信號(hào)傳輸和雙層多CCD檢測(cè)的油液分析專用裝置，包括有樣品觀測(cè)室6，樣品觀測(cè)室6內(nèi)處于中軸線位置設(shè)有樣品容器1、轉(zhuǎn)盤電極2、棒電極3，轉(zhuǎn)盤電極2設(shè)在樣品容器I上，棒電極3吊設(shè)在轉(zhuǎn)盤電極2的上方并與轉(zhuǎn)盤電極2相對(duì)，樣品觀測(cè)室6外依次連接高壓發(fā)送器4、控制電路5和分光系統(tǒng)9，高壓發(fā)生器4還分別與棒電極3和轉(zhuǎn)盤電極2連接，轉(zhuǎn)盤電極2通過同步帶與電機(jī)相連；樣品觀測(cè)室6內(nèi)設(shè)有透鏡7,還包括光纖8，光纖8 一端設(shè)在樣品觀測(cè)室6內(nèi)與透鏡7相對(duì),光纖8的光米樣口位于棒電極3和轉(zhuǎn)盤電極2之間的側(cè)面,光纖8另一端設(shè)在樣品觀測(cè)室6外與分光系統(tǒng)9連接，分光系統(tǒng)9包括羅蘭圓底座10，在羅蘭圓底座10的半圓周上高低兩層的安裝有多塊(XD12，羅蘭圓底座10的底邊上設(shè)有凹面光柵11，凹面光柵11的中心與羅蘭圓底座10外圓面相切，凹面光柵(11)的中心法線處于羅蘭圓底座10的羅蘭圓直徑上；羅蘭圓底座10上還設(shè)有入射狹縫13，該入射狹縫13與光纖8連接，每個(gè)CCD12電信號(hào)輸出與控制電路5的電信號(hào)輸入相連接，凹面光柵11與入射狹縫13的位置關(guān)系為:凹面光柵11的凹面中心與入射狹縫13的中軸線延長線處于同一直線上。(XD12安裝在羅蘭圓底座10的圓弧上并與圓弧相切?？刂齐娐?的電信號(hào)輸出與高壓發(fā)生器4的電信號(hào)相連。工作時(shí)，控制電路5控制電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤電極2轉(zhuǎn)動(dòng)，將樣品帶到電極上，通過控制裝置控制高壓發(fā)生器4向棒電極3輸出設(shè)定的高壓及能量的電子脈沖，產(chǎn)生高壓預(yù)燃火花，使電極上樣品中的各種成分在高壓火花的作用下激發(fā)出相應(yīng)波長的光，光被透鏡7聚焦到光纖8，通過光纖8傳送到入射狹縫13，通過入射狹縫13投射到凹面光柵11，經(jīng)過凹面光柵11的分光和成像后，將衍射成為不同波長的單色光譜線(各元素光譜線)成像在羅蘭圓底座10邊上，只要在羅蘭圓底座10邊上對(duì)應(yīng)的位置安裝(XD12，就可以同時(shí)檢測(cè)多條譜線。譜線的強(qiáng)度與被測(cè)元素存在一定的函數(shù)關(guān)系，CCD12將譜線能量轉(zhuǎn)換成相對(duì)的大小的電信號(hào)，經(jīng)過控制電路處理并計(jì)算得出出樣品中不同元素的含量。請(qǐng)參閱圖4所示，所說的CCD12安裝高低兩層結(jié)構(gòu)，其中圖3的黑色條是感光部分，如果CCD —行并排，則感光部分就不能連續(xù)了。假如譜線落在非感光部分就漏過，檢測(cè)不了。所以CCD12安裝兩排是保證感光連續(xù)的不漏掉任何譜線。上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.基于聚集光纖信號(hào)傳輸和雙層多C⑶檢測(cè)的油液分析專用裝置，包括有樣品觀測(cè)室(6)，樣品觀測(cè)室(6)內(nèi)處于中軸線位置設(shè)有樣品容器(I)、轉(zhuǎn)盤電極(2)、棒電極(3)，轉(zhuǎn)盤電極(2)設(shè)在樣品容器(I)上，棒電極(3)吊設(shè)在轉(zhuǎn)盤電極(2)的上方并與轉(zhuǎn)盤電極(2)相對(duì)，樣品觀測(cè)室(6)外依次連接高壓發(fā)生器(4)、控制電路(5)和分光系統(tǒng)(9)，所述高壓發(fā)生器(4)還分別與棒電極(3)和轉(zhuǎn)盤電極(2)連接；樣品觀測(cè)室(6)內(nèi)設(shè)有透鏡(7)，還包括光纖(8)，所述光纖(8) —端設(shè)在樣品觀測(cè)室(6)內(nèi)與透鏡(7)相對(duì),光纖(8)的光米樣口位于棒電極(3)和轉(zhuǎn)盤電極(2)之間的側(cè)面,光纖(8)另一端設(shè)在樣品觀測(cè)室(6)外與分光系統(tǒng)(9)連接，其特征在于:所述分光系統(tǒng)(9)包括羅蘭圓底座(10)，在羅蘭圓底座(10)的半圓周上高低兩層的安裝有多塊CXD (12)，羅蘭圓底座(10)的底邊上設(shè)有凹面光柵(11)，凹面光柵(11)的中心與羅蘭圓底座(10)外圓面相切，凹面光柵(11)的中心法線處于羅蘭圓底座(10)的羅蘭圓直徑上；羅蘭圓底座(10)上還設(shè)有入射狹縫(13)，該入射狹縫(13)與所述光纖(8)連接，每個(gè)CXD (12)的電信號(hào)輸出與控制電路(5)的電信號(hào)輸入相連接，所述凹面光柵(11)與入射狹縫(13)的位置關(guān)系為:凹面光柵(11)的凹面中心與入射狹縫(13)的中軸線延長線處于同一直線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于聚集光纖信號(hào)傳輸和雙層多CCD檢測(cè)的油液分析專用裝置，用于檢測(cè)油液樣品中各種金屬元素的含量，轉(zhuǎn)盤電極帶動(dòng)油液到分析間隙，利用兩個(gè)電極之間的高壓產(chǎn)生火花放電，激發(fā)油液樣品中的金屬元素從而產(chǎn)生發(fā)射光譜。經(jīng)過光纖傳輸?shù)焦鈻欧止夂?，不同波長的光照射到不同的CCD上，通過對(duì)各譜線光強(qiáng)信號(hào)檢測(cè)和數(shù)字運(yùn)算得出多個(gè)元素的含量。該儀器包括光源部分、光纖傳輸系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、光電檢測(cè)系統(tǒng)、控制電路。光源部分由高壓發(fā)生器和棒電極、轉(zhuǎn)盤電極，分光系統(tǒng)采用帕邢-龍格裝置，將入射間隙、凹面光柵和CCD固定安裝于羅蘭圓裝置上。與現(xiàn)有儀器相比，本發(fā)明具有分析速度快、可同時(shí)檢測(cè)十幾種元素、直接進(jìn)樣，無需樣品前處理、操作簡單，維護(hù)方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/67GK103115915SQ20131003742
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者陳江韓, 張冠文, 劉日威, 何嘉耀, 倪樹標(biāo), 陳云, 蔡大川 申請(qǐng)人:中國廣州分析測(cè)試中心