區(qū)域。
[0017]所述兩條收光通道的夾角為50-60度，采用兩側(cè)小角度收光，保證有足夠的收光面積，提高等離子體的有效激發(fā)和光譜數(shù)據(jù)的有效采集。
[0018]所述測(cè)量室主體1內(nèi)還設(shè)置有用于對(duì)聚焦裝置3、收光探頭4、觀察窗口5的鏡片形成鏡片保護(hù)氣簾的吹掃孔，即在檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，為防止顆粒沾污聚焦鏡片、收光鏡頭以及觀察鏡片，對(duì)這三個(gè)鏡片物料側(cè)開(kāi)設(shè)了氣體連接孔，用于通入保護(hù)氣體，使鏡頭表面形成一層保護(hù)氣簾，保證鏡片不被沾污，有效保證聚焦鏡片的安全和收光鏡片的光譜信號(hào)透過(guò)率，同時(shí)使觀察窗口保持在潔凈狀態(tài)，確保了測(cè)量模塊的運(yùn)行可靠性。
[0019]由附圖可以看出，整個(gè)測(cè)量室為一中空結(jié)構(gòu)，分為四大部分:測(cè)量室主體1、下料口裝置2、聚焦裝置3和收光探頭4，測(cè)量室實(shí)現(xiàn)了將顆粒下料、激光聚焦、光譜收集、顆粒下料觀察等功能高度集中于一體。
[0020]下料口裝置2的設(shè)計(jì)關(guān)系到顆粒下料的穩(wěn)定性問(wèn)題，顆粒在下落過(guò)程中會(huì)由于流通截面的變化而發(fā)生擴(kuò)散，在接觸流道壁面后會(huì)反彈至各個(gè)方向，導(dǎo)致顆粒下流過(guò)程中產(chǎn)生濺射，影響到聚焦。故在下粉口四周均與布置數(shù)個(gè)斜開(kāi)的導(dǎo)流口，并套上錐形套管，與頂部可通氣連接套組合在一起。保證壓縮空氣從連接套側(cè)面通氣進(jìn)入環(huán)形槽導(dǎo)流口，形成錐形約束性氣流，使顆粒豎直且集中于軸線(xiàn)附近向下流動(dòng)。
[0021]聚焦裝置3用于連接激光光源和測(cè)量室，且用于固定聚焦鏡片。為了保證激光聚焦后的焦點(diǎn)在預(yù)設(shè)位置，該裝置可實(shí)現(xiàn)聚焦鏡片前后距離的微調(diào)。收光探頭4由收光鏡頭和與光纖接頭匹配的連接頭組成，其中收光鏡頭由兩個(gè)聚焦鏡片組成，置于收光裝置的前端。為了最大可能獲取等離子體光譜信號(hào)，收光探頭4可左右微調(diào)，保證收光鏡頭對(duì)準(zhǔn)等離子體區(qū)域。
[0022]本發(fā)明將上述四大部分組合在一起，保證顆粒流從下料口裝置2穩(wěn)定下落，形成穩(wěn)定的約束性顆粒流。激光可透過(guò)聚焦裝置3與顆粒流作用產(chǎn)生等離子體，再利用收光裝置獲取等離子體光譜信號(hào)，利用光纖傳輸至光譜分析儀中，從而實(shí)現(xiàn)固體顆粒流成分的檢測(cè)。測(cè)量室的兩側(cè)設(shè)置了觀察窗口 5，便于檢測(cè)過(guò)程中觀察顆粒流的下料情況以及激光擊打情況。為防止顆粒沾污鏡片，分別在聚焦鏡片，收光鏡頭以及觀察窗口鏡片前端設(shè)置通氣孔，用于連接保護(hù)氣。檢測(cè)開(kāi)始之前開(kāi)通保護(hù)氣，在鏡片物料側(cè)形成保護(hù)氣簾，保證顆粒流被氣簾隔離，從而保證鏡片不受顆粒沾污。
[0023]總結(jié)而言，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具備如下特點(diǎn):
1、在下料口出口處增加約束性氣體，通過(guò)在下料口裝置2內(nèi)部周?chē)毕蛳麻_(kāi)孔，導(dǎo)入壓縮空氣形成約束性氣流，保證顆粒能穩(wěn)定、集中下料；
2、鏡片物料一側(cè)通入保護(hù)氣，具體在聚焦鏡片、收光鏡頭以及觀察鏡片表面附近位置開(kāi)孔進(jìn)行吹掃，形成保護(hù)氣簾阻止顆粒與鏡片接觸，保證鏡片不被沾污，消除或降低聚焦鏡片沾污引起的表面激發(fā)概率；
3、在激光入射方向兩側(cè)小角度收光，增大收光面積，收光和聚焦位置可微調(diào)，提高光譜米集效率。
[0024]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種使用激光方法檢測(cè)固體物料顆粒流成分的測(cè)量室，其特征在于:包括測(cè)量室主體(1)，所述測(cè)量室主體(1)內(nèi)包括水平貫穿設(shè)置的觀察通道、豎直貫穿設(shè)置且與觀察通道垂直相交的落料通道、兩條位于同一水平面上且對(duì)稱(chēng)地相交于落料通道軸線(xiàn)的收光通道、垂直落料通道且位于兩條收光通道的夾角平分線(xiàn)上的激光通道，所述觀察通道、收光通道、激光通道的軸線(xiàn)均位于同一水平面上，所述激光通道的出口設(shè)置有聚焦裝置(3)，所述收光通道的出口設(shè)置有收光探頭(4)，所述觀察通道的兩端設(shè)置有觀察窗口(5)，所述落料通道的上端設(shè)置有倒圓錐形下料口裝置(2)，下端設(shè)置有出料口(6)，所述下料口裝置(2)四周均勻布置若干沿倒圓錐形母線(xiàn)方向傾斜聚攏的導(dǎo)流口，所述導(dǎo)流口連接壓縮空氣相連形成約束性氣流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量室，其特征在于:所述聚焦裝置(3)的鏡片位置可前后微調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量室，其特征在于:所述收光探頭(4)的位置可左右微調(diào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量室，其特征在于:所述兩條收光通道的夾角為50-60度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量室，其特征在于:所述測(cè)量室主體(1)內(nèi)還設(shè)置有用于對(duì)聚焦裝置(3)、收光探頭(4)、觀察窗口(5)的鏡片形成鏡片保護(hù)氣簾的吹掃孔。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供的一種使用激光方法檢測(cè)固體物料顆粒流成分的測(cè)量室，包括設(shè)置有觀察通道、落料通道、激光通道、收光通道的測(cè)量室主體以及設(shè)置在觀察通道兩端的觀察窗口、分別設(shè)置在落料通道上下端的下料口裝置和出料口、設(shè)置在激光通道出口的聚焦裝置、設(shè)置在收光通道出口的收光探頭。本發(fā)明將顆粒流穩(wěn)定集中下料、激光聚焦、光譜采集、顆粒流狀態(tài)觀察等功能進(jìn)行了高度集中。在顆粒流下料口周?chē)鲈O(shè)約束性保護(hù)氣流以保證固體顆粒的穩(wěn)定集中下料；在聚焦鏡片、收光鏡頭和觀察窗口的物料側(cè)設(shè)置保護(hù)氣簾，避免各鏡片不被沾污；聚焦和收光裝置可調(diào)保證激光激發(fā)位置準(zhǔn)確度和光譜收集的可靠性。
【IPC分類(lèi)】G01N21/15, G01N15/00, G01N21/71
【公開(kāi)號(hào)】CN105445152
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510954171
【發(fā)明人】董美蓉, 陸繼東, 余建華, 張博, 張向, 姚順春
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月20日