用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置及方法
专利汇可以提供用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及工业自动测量技术领域，具体为一种用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置及方法。解决了激光诱导检测技术应用于工业生产中对固体粉末进行在线检测时无法均匀连续取样的难题。相应装置包括取样管道、射流 阀 、气体震动器、测量室、防尘系统和粉末浓度变化测量补偿装置。针对现在工业粉末在线检测时取样盲区，本发明解决了LIBS在线测量中存在取样不连续、不均匀以及容易污染光学元件的关键技术问题，大大提高了LIBS检测结果的准确性。本装置及方法以其合理、紧凑的结构实现LIBS技术在工业上对固体粉末元素含量在线检测方面的应用。，下面是用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置，其特征在于，包括储气罐（2）、连接在工业输料管道（3）上的采样管道（23）、连接在采样管道（23）另一端的射流阀（7）、测量室（4）以及回料管道（24）；所述储气罐（2）通过其上串接有第一电磁阀（12）的第一管道（25）与射流阀（7）的进气口相连接，采样管道（23）的另一端与射流阀（7）的进料口相连接；测量室（4）上开有进料口和出料口，测量室（4）的一个侧壁上还设有检测窗口（5）；
射流阀（7）的气料出口通过管道与测量室（4）进料口相连接，测量室（4）出料口与回料管道（24）连接，回料管道（24）的另一端与工业输料管道（3）相连接；测量室（4）的检测窗口（5）前方配有LIBS检测装置（18），测量室（4）的结构及其与LIBS检测装置（18）的位置关系保证LIBS装置（18）出射的激光能够入射至射流阀（7）的气料出口喷射出的气料混合样品上并使LIBS检测装置（18）采集到气粉混合样品中的粉末样品发射的原子发射谱线；LIBS检测装置（18）的信号输出端连接有采集控制单元（17）；采集控制单元（17）的信号输出端与第一电磁阀（12）的控制端相连接。
2.如权利要求1所述的用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置，其特征在于，第一管道（25）通过第一三通（10）与射流阀（7）相连接，第一三通（10）的第二端口与射流阀（7）进气口之间串接有滤水装置（9）和流量控制阀（8）；储气罐（2）通过其上设有电气比例阀（11）的第二管道（26）与第一三通（10）的第三端口相连接；还包括连续激光器（19）、设在连续激光器（19）出射光路上的分光片（20）；分光片（20）的反射光路上设有第一光电探测器（21）；连续激光器（19）的部分出射激光穿过分光片（20）以及检测窗口（5）后入射至测量室（4）内的气粉混合样品上并被散射，散射光路上设有第二光电探测器（22）；第一、第二光电探测器的信号输出端均与采集控制单元（17）的信号输入端相连接，采集控制单元（17）的信号输出端与电气比例阀（11）的控制端相连接。
3.如权利要求2所述的用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置，其特征在于，采样管道（23）上串连有第二三通（16），储气罐（2）通过其上设有第二电磁阀（13）的第三管道（27）与第二三通（16）的第三端口相连接；采样管道（23）上位于第二三通（16）和工业输送管道（3）之间的位置还设有高频气体震动器（15），所述储气罐（2）通过其上设有第三电磁阀（14）的第四管道（28）与高频气体震动器（15）相连接。
4.如权利要求1~3任一项所述的用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置，其特征在于，测量室（4）还配设有用于清理检测窗口（5）的气帘喷嘴（6）。
5.一种采用如权利要求3所述用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置进行取样的方法，其特征在于，包括以下步骤：在线取样时，第一电磁阀（12）首先被打开，由采样管道（23）对工业输料管道（3）中的粉末进行采样，所采集的粉末通过以压缩空气为工作气体、流量可控的射流阀（7）后，形成气粉混合样品进入测量室（4），连续激光器（19）、第一光电探测器（21）和第二光电探测器（22）开始工作，连续激光器（19）的出射激光被分光片（20）分光，小部分的反射光被第一光电探测器（21）探测并转换成相应的电信号后输入采集控制单元（17），探测光强值记为P1；经分光片（20）后的透射光直接照射到测量室（4）中由射流阀（7）喷射的气粉混合样品上，其散射光被第二光电探测器（22）探测并转换成相应的电信号后输入采集控制单元（17），探测后的光强值记为P2；采集控制单元（17）将P2/P1值与预设值进行比较，若P2/P1值小于预设值，则采集控制单元（17）进行PID计算后通过调整电气比例阀（11）的开量来增大通气量以增加喷气气流，提高对管道中粉末的吸力，增大气粉混合浓度，直到P2/P1值等于预设值为止；反之，若P2/P1值大于预设值，则采集控制单元（17）进行PID计算后通过调整电气比例阀（11）的开量来减小通气量以减少喷气气流，降低对管道中粉末的吸力，减小气粉混合浓度，直到P2/P1值等于预设值为止；待气粉混合样品流量稳定后，LIBS检测装置（18）开始测量，当一个测量周期完成以后，第一电磁阀（12）关闭，同时第二电磁阀（13）打开，从第二电磁阀（13）过来的工作气体对采样管道（23）进行反吹，避免上一时间段管道中的残余粉末对下一时间段的测量造成影响，直到下一周期取样开始；在整个工作过程中第三电磁阀（14）一直处于打开状态，高频气体震动器（15）处于连续工作状态。
用于激光诱导检测的均匀连续工业粉末取样装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
第一、第二光电探测器的信号输出端均与采集控制单元的信号输入端相连接，采集控制单元的信号输出端与电气比例阀的控制端相连接。
13-第二电磁阀，14-第三电磁阀，15-高频气体震动器，16-第二三通，17-采集控制单元，
18-LIBS检测装置，19-连续激光器，20-分光片，21-第一光电探测器，22-第二光电探测器，
23-采样管道，24-回料管道，25-第一管道，26-第二管道，27-第三管道，28-第四管道。
具体实施方式
19的部分出射激光穿过分光片20以及检测窗口5后入射至测量室4内的气粉混合样品上并被散射，散射光路上设有第二光电探测器22；第一、第二光电探测器的信号输出端均与采集控制单元17的信号输入端相连接，采集控制单元17的信号输出端与电气比例阀11的控制端相连接。
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