專利名稱：熔體組分實時在線測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于檢測設(shè)備范圍，特別涉及一種熔體組分實時在線測定裝置。
背景技術(shù)：
目前，對熔體組分測定分析的方法，都是通過在熔體中按照一定方法取得試樣，再經(jīng)由實驗室檢測設(shè)備進(jìn)行分析，再將分析數(shù)據(jù)返回到爐前操作者，操作者再根據(jù)測定結(jié)果進(jìn)行熔煉調(diào)整的。這個測定周期一般需要3-10分鐘乃至更長時間，這時爐體中的熔體只能等待。這樣就會造成能源損失和因爐中組分燒損而導(dǎo)致的測定結(jié)果失實，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。隨著全球性能源危機(jī)的不斷加劇和人們對高質(zhì)量產(chǎn)品的期待，開發(fā)一種熔體組分實施實時在線測定裝置已迫在眉睫。本公司研發(fā)的熔體組分實時在線測定技術(shù)和裝置的應(yīng)用和推廣，必將對我國熔煉效能的提高，成本的降低，質(zhì)量的提升產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種利用激光誘發(fā)分解光譜技術(shù)的熔體組分實時在線測定裝置。其特征在于所述熔體組分實時在線測定裝置由兩部分組成一部分是數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)；一部分是激光誘發(fā)分解光譜探頭(簡稱LIBS探頭)。所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)包括計算機(jī)1、分光計2、脈沖發(fā)生器5以及與其分別連接的控制器3；分光計2再和加強(qiáng)陣列二極管檢測器4連接；加強(qiáng)陣列二極管檢測器4與激光誘發(fā)分解光譜探頭的光導(dǎo)纖維8連接；所述激光誘發(fā)分解光譜探頭包括按照光路擺放的激光發(fā)生器6，及其前面的調(diào)諧分離器7和光漏15；依據(jù)焦距長短由下而上依次放置的凸透鏡12、二向色鏡11、中凸透鏡10、上凸透鏡9和光導(dǎo)纖維8構(gòu)成，脈沖發(fā)生器5的輸出和激光發(fā)生器6連接。
所述熔體包括鋼鐵、鋁、銅或玻璃。
本實用新型的有益效果是使得熔體組分能夠?qū)崟r的反映到熔煉操作者平臺，操作者可以隨時進(jìn)行調(diào)整熔煉操作，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少缺陷；降低能源消耗；增加熔煉周轉(zhuǎn)次數(shù)，提高產(chǎn)能；相對延長爐體壽命的目的。同時，為連續(xù)或半連續(xù)熔煉操作提供支持。


圖1.為熔體組分實時在線測定裝置示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種利用激光誘發(fā)分解光譜技術(shù)的熔體組分實時在線測定裝置。在圖1.所示熔體組分實時在線測定裝置示意圖中，該裝置由兩部分組成一部分是數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)；一部分是激光誘發(fā)分解光譜探頭(簡稱LIBS探頭)。所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)包括分別與計算機(jī)1、分光計2和脈沖發(fā)生器5；分光計2再和加強(qiáng)陣列二極管檢測器4連接；加強(qiáng)陣列二極管檢測器4與激光誘發(fā)分解光譜探頭的光導(dǎo)纖維8連接；所述激光誘發(fā)分解光譜探頭包括按照光路擺放的激光發(fā)生器6，及其前面調(diào)諧分離器7和光漏15；在熔煉容器14上面由下至上依次放置的下凸透鏡12、二向色鏡11、中凸透鏡10、上凸透鏡9和光導(dǎo)纖維8構(gòu)成，脈沖發(fā)生器5的輸出和激光發(fā)生器6連接。
LIBS探頭的作用是將熔體中各組分特征譜線激發(fā)出來，數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的作用是根據(jù)各組分特征譜線的強(qiáng)度，將各組分的含量計算出來。根據(jù)不同的爐子的情況，選擇具有組分代表性的區(qū)域，將LIBS探頭垂直插入熔液表面以下5-10厘米處，并固定于爐體上方。數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)選擇在爐體臨近具有穩(wěn)定電源，地基振幅小，溫度穩(wěn)定，相對濕度不大于60％的環(huán)境安裝。根據(jù)熔煉要求，計算機(jī)實時向LIBS探頭發(fā)出指令，LIBS探頭動作取出光信號傳送到數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)實時計算處理成百分含量輸出，并計算出組分調(diào)整加入量。
權(quán)利要求1.一種熔體組分實時在線測定裝置，其特征在于所述熔體組分實時在線測定裝置由兩部分組成一部分是數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，一部分是激光誘發(fā)分解光譜探頭；所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)包括計算機(jī)(1)、分光計(2)、脈沖發(fā)生器(5)以及與其分別連接的控制器(3)；分光計(2)再和加強(qiáng)陣列二極管檢測器(4)連接；加強(qiáng)陣列二極管檢測器(4)與激光誘發(fā)分解光譜探頭的光導(dǎo)纖維(8)連接；所述激光誘發(fā)分解光譜探頭包括按照光路擺放的激光發(fā)生器(6)，及其前面的調(diào)諧分離器(7)和光漏(15)；在熔煉容器(14)的上面，依據(jù)焦距長短由下而上依次放置下凸透鏡(12)、二向色鏡(11)、中凸透鏡(10)、上凸透鏡(9)和光導(dǎo)纖維(8)；脈沖發(fā)生器(5)的輸出和激光發(fā)生器(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述熔體組分實時在線測定裝置，其特征在于所述熔體包括鋼鐵、鋁、銅或玻璃。
專利摘要本實用新型公開了屬于檢測設(shè)備范圍的一種熔體組分實時在線測定裝置。該裝置由通過光纜連接而成的兩部分組成包括由計算機(jī)、分光計、脈沖發(fā)生器和控制器組成的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)和包括按照光路擺放的激光發(fā)生器及其前面調(diào)諧分離器和光漏、依據(jù)焦距長短由下而上依次放置的凸透鏡、二向色鏡和光導(dǎo)纖維構(gòu)成的激光誘發(fā)分解光譜探頭。該裝置的熔體中各元素被激光直接激發(fā)產(chǎn)生的光信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，經(jīng)計算處理，測定組分實時含量、算出組分調(diào)整加入量。從而實現(xiàn)熔體組分的實時在線測定，大大縮短了熔體組分的分析測定時間，起到了提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)能、降低能源消耗、相對延長爐體壽命的作用，并為連續(xù)或半連續(xù)熔煉生產(chǎn)提供條件。
文檔編號G01N21/64GK2738245SQ20042008469
公開日2005年11月2日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者張增坤, 王俊濤 申請人:邢臺海裕百特冶金設(shè)備行為研究有限公司