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原文传递基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器

专利名称：	基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器
摘要：	本发明涉及一种基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器；该检测器含有激光器﹑中央控制器﹑光谱仪﹑激光耦合器﹑N个相同的激光聚焦器和光采集器﹑水平设置的安装板，激光器﹑中央控制器﹑光谱仪﹑激光耦合器均设置在安装板上，安装板的上表面均匀开有N对激光聚焦及采集通孔，每对激光聚焦及采集通孔中安装有激光聚焦器和光采集器；中央控制器的激光发射控制信号输出口与激光器的控制信号输入口连接，激光器发出的激光通过激光耦合器进入N个激光聚焦器，N个光采集器的输出光纤接口与光谱仪连接，光谱仪的检测信号输出口与中央控制器的检测信号输入口连接；本发明检测快速﹑自动化程度高，且对玻璃板的破坏小﹑检测结果可靠。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	平顶山学院
发明人：	李阔湖;赵志敏;宋晓燕;孙现亭;王雪晴;代克杰;吴天放
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910853946.5
公开号：	CN110501314A
代理机构：	郑州市华翔专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	于建元
分类号：	G01N21/63(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	467000 河南省平顶山市新城区未来路南段
主权项：	1.一种基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：含有激光器﹑中央控制器﹑光谱仪﹑激光耦合器﹑N个相同的激光聚焦器﹑N个相同的光采集器和水平设置的安装板，激光器﹑中央控制器﹑光谱仪﹑激光耦合器均设置在安装板的上表面上，安装板的上表面周边开有安装通孔，安装板的上表面中部均匀开有N对相同的激光聚焦及采集通孔；每对激光聚焦及采集通孔含有一个激光聚焦器通孔和一个光采集器通孔，该激光聚焦器通孔和该光采集器通孔相邻设置，该激光聚焦器通孔中安装有一个激光聚焦器，该光采集器通孔中安装有一个光采集器，激光聚焦器的激光射出口垂直向下设置，光采集器的光接收口倾斜向下设置，激光聚焦器的激光射出口射出的激光会聚在光采集器的光接收口的物镜的焦点处或焦点附近，且激光聚焦器的主光轴穿过光采集器的光接收口的物镜的焦点；中央控制器的激光发射控制信号输出口与激光器的控制信号输入口连接，激光器发出的初始激光进入激光耦合器中，激光耦合器的N个输出光纤接口通过光纤分别与N个激光聚焦器的输入光纤接口连接，N个光采集器的输出光纤接口通过一条N合1光纤与光谱仪的输入光纤接口连接，光谱仪的检测信号输出口与中央控制器的检测信号输入口连接，激光器的触发信号输出端与光谱仪的外触发信号输入端连接。 2.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述激光耦合器内部含有N个部分反射镜和N个第一凸透镜，激光器发出的初始激光射在第1个部分反射镜的反射面上，且该初始激光与第1个部分反射镜的反射面的夹角为45°，第２～N个部分反射镜依次设置在第1个部分反射镜的反射光路中，且第２～N个部分反射镜的反射面与第1个部分反射镜的反射面平行，第２～N个部分反射镜的反射面均反射第1个部分反射镜的反射光，第1个第一凸透镜设在第1个部分反射镜的后方且位于初始激光的光路中，第２～N个第一凸透镜分别设在第２～N个部分反射镜的反射光路中，激光耦合器的N个输出光纤接口的光接收面中心分别位于N个第一凸透镜的后方焦点处，且N个第一凸透镜的主光轴分别垂直穿过激光耦合器的N个输出光纤接口的光接收面中心，N小于等于5。 3.根据权利要求2所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述激光耦合器内部还含有光阑，光阑设在第1个部分反射镜的前方，光阑的中心轴线与激光器发出的初始激光的中心轴线重合，激光器发出的初始激光通过光阑后射在第1个部分反射镜的反射面上。 4.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述每个激光聚焦器内部含有一前一后设置的第二凸透镜和第三凸透镜，第二凸透镜位于激光聚焦器的输入光纤接口正后方，第二凸透镜和第三凸透镜的主光轴重合在一条中心线上，该中心线垂直穿过激光聚焦器的输入光纤接口的光射出面中心，激光聚焦器的输入光纤接口的光射出面中心与第二凸透镜的光心之间的距离等于第二凸透镜的焦距，第三凸透镜位于激光聚焦器的激光射出口处。 5.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述每个光采集器内部含有一前一后设置的第四凸透镜和第五凸透镜，第四凸透镜位于光采集器的光接收口处，光采集器的输出光纤接口位于第五凸透镜的正后方，第四凸透镜和第五凸透镜的主光轴重合在一条中心线上，该中心线垂直穿过光采集器的输出光纤接口的光接收面中心，光采集器的输出光纤接口的光接收面中心与第五凸透镜的光心之间的距离等于第五凸透镜的焦距。 6.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述激光器﹑光谱仪和激光耦合器均设置在安装板上表面上的控制盒中。 7.根据权利要求6所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述激光器的型号为：DPS-1064-mini；光谱仪的型号为：Avaspec-Mini2048-UVI10；中央控制器为计算机。 8.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述N对激光聚焦及采集通孔在安装板的上表面上排成一行，或按矩阵形式排列，或按圆环形式排列；安装板为矩形板，安装板上表面的四个角处各开有一个安装通孔。 9.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述激光聚焦器的外形为圆柱形，激光聚焦器通孔为垂直设置的圆形通孔，激光聚焦器的上部侧面设有横向凸出沿，横向凸出沿卡在安装板的上表面上；光采集器的外形也为圆柱形，光采集器通孔为倾斜设置的圆形通孔，光采集器的上部侧面设有斜向凸出沿，斜向凸出沿卡在安装板的上表面上。 10.根据权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱的玻璃表面附着物检测器，其特征是：所述激光聚焦器的激光射出口射出的激光会聚在光采集器的光接收口的物镜的焦点处或焦点下方附近。
所属类别：	发明专利