專利名稱：具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及激光感生光譜測量技術，具體是一種具有自調整校準功能的激 光感生光譜測量裝置及控制方法。
技術背景激光感生光譜(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)是一種新型光 譜分析技術，利用聚焦的強脈沖激光激發物質產生等離子體，通過分析等離子 體中的原子或離子發光光譜獲得物質元素成分含量信息，實現對樣品的元素分 析。LIBS技術具有樣品制備簡單、多元素同步分析、分析速度快等優點，因 此該技術被廣泛應用于各種物質的定性或定量分析，有著巨大的實用價值。目 前，LIBS技術已經應用于環境污染監測、工業產品檢測和考古分析等領域。在采用激光感生光譜技術進行物質元素成分分析時，需要將激光聚焦在被 分析物質表面下某一負離焦量處，即激光聚焦點的位置要控制在被分析物質表 面下、滿足測量要求的距離范圍內，此外，入射激光的離焦量變化對等離子體 的形成影響較大，決定了等離子體產生的效率和效果，而且準確控制激光的聚 焦點位置可以提高激發的功率密度，在相同功率密度的情況下則可降低脈沖激 光源的功率；另外，需要將光纖探頭對準激光激發出來的等離子體，才能高效、 有效采集脈沖激光激發產生的等離子體發出的特征光譜，減少雜散光和背景光 的影響，最大限度的提高所采集特征光譜的強度，才能提高分析的精度。因此，激光聚焦點位置的控制與光纖探頭的對準控制是激光感生光譜技術的兩大重點。而現有激光感生光譜測量裝置中都難以保證激光聚焦點位置的精 確控制和光纖探頭的準確對準，本領域的技術人員總要在設備和試驗裝置的調 試中做很多工作，經過反復調整才能獲得一個較為理想的設備狀態，但是該狀 態卻不能保證其最優性和多次調整的重復性。這是因為在現有激光感生光譜測 量裝置的調整方法中，激光聚焦點位置的調整是依靠量具測量和人眼觀察等離 子體發光點來確定的，由于不同人的視差存在差異，必然導致調整的不一致性， 而且當樣品表面不平整和不規則時，調整的難度和不確定性還會進一步增大。光纖探頭的對準調整除依靠人眼觀察外，主要通過觀察激光激發物質產生 的等離子體在光譜儀中的譜線強弱來實現。但是由于如下原因使得光纖探頭對 準難度過大，不易實現光纖探頭準確對準1、脈沖激光器激發能量不穩定(通 常脈沖激光器激發能量的穩定度在±3%)，兩次激發后，光譜儀采集的數據存在較大波動；2、脈沖激光對物質激發后產生的光譜譜線較多，選擇適合的波 長譜線及穩定光強作為參照量存在難度；3、脈沖激光的不連續性。另外，考慮到激光感生光譜測量裝置在實際應用中的具體情況。雖然激光 感生光譜測量裝置的各儀器大都有防震動措施和裝置，但是難免因工作環境或 其他意外因素使設備偏離最佳工作狀態，在這種情況下如果沒有有效的自調整 和校準手段，將難以保證激光感生光譜測量裝置正常穩定的工作。發明內容本發明為了解決現有激光感生光譜測量裝置實現激光聚焦點調整和光纖 探頭對準的調整方法存在難度大、無法保證調整效果的問題，提供了一種具有 自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置及控制方法。本發明是采用如下技術方案實現的具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置，包括待測物品放置平臺、光譜采集分析組件；所述光譜采集分析組 件包含光譜儀、受光譜儀控制的脈沖激光器、至少一個經傳導光纖與光譜儀相 應通道相連的光纖探頭，待測物品放置平臺置于脈沖激光器的正下方，脈沖激 光器的光學窗口與待測物品放置平臺正對設置，且脈沖激光器的光學窗口前設 置有聚焦透鏡；所述測量裝置還包括計算機、輔助光源組件、以及計算機經由 電控單元控制的對焦調整組件和光纖探頭角度調整組件，光譜采集分析組件中 的光譜儀與計算機相連；所述對焦調整組件包括光學放大透鏡組、經光學放大透鏡組與待測物品放 置平臺上與聚焦透鏡正對區域正對的CCD圖像傳感器、以及設置于待測物品 放置平臺下的電動升降機構，CCD圖像傳感器經接口電路與計算機相連，電 動升降機構與電控單元相連；所述光纖探頭角度調整組件由各光纖探頭分別配設的電控旋轉裝置構成， 各電控旋轉裝置與電控單元相連；所述輔助光源組件包含與計算機相連的電控恒流源、以45。角傾斜設置于 脈沖激光器與聚焦透鏡之間的選擇透反透鏡、與光纖探頭一一對應的頻段校準 光源，頻段校準光源發出的光的波長在對應光纖探頭的光譜測量范圍內，各頻 段校準光源與選擇透反透鏡之間設置有使頻段校準光源發出的光由選擇透反 透鏡反射后平行入射聚焦透鏡的光學鏡片組件，或者頻段校準光源發出的光直 接經由選擇透反透鏡反射后平行入射聚焦透鏡，各頻段校準光源與電控恒流源 相連。其中，脈沖激光器的光學窗口與聚焦透鏡間的選擇透反透鏡是經過鍍膜 處理的鏡片，用于透射脈沖激光器發出的脈沖激光，反射頻段校準光源發出的 校準輔助光。具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置的控制方法，包括對焦調整 步驟和光纖探頭角度調整步驟；
所述對焦調整步驟包含如下步驟
a、 將被分析物質放于待測物品放置平臺上；
b、 由計算機控制電控恒流源打開任一頻段校準光源，被打開頻段校準光 源發出恒定亮度的平行光，直接經由選擇透反透鏡反射后平行入射聚焦透鏡， 或者經由光學鏡片組件入射選擇透反透鏡，經選擇透反透鏡反射后平行入射聚 焦透鏡，經聚焦透鏡聚焦，在被分析物質表面形成光斑；
c、 由計算機經接口電路控制CCD圖像傳感器實時采集光斑圖像，并對光 斑圖像處理后，計算光斑核的有效面積；其中，CCD圖像傳感器前的光學放 大透鏡組實現光斑放大，便于光斑在CCD圖像傳感器上成像；
d、 計算機根據計算得到的光斑核有效面積數據，經電控單元控制待測物 品放置平臺下的電動升降機構動作，使電動升降機構帶動待測物品放置平臺向 著光斑核有效面積減少的方向升降，直到光斑核有效面積減少到計算機內保存 的預定閾值以下，則控制電動升降機構停動，完成測量裝置對焦；
所述光纖探頭角度調整步驟包含如下步驟
e、 由計算機控制電控恒流源打開其中一頻段校準光源，被打開頻段校準 光源發出恒定亮度的平行光，直接經由選擇透反透鏡反射后平行入射聚焦透 鏡，或者經由光學鏡片組件入射選擇透反透鏡，經選擇透反透鏡反射后平行入 射聚焦透鏡，經聚焦透鏡聚焦，在被分析物質表面形成光斑；
f、 由計算機確定光纖探頭掃描范圍、及掃描起始點，要保證光斑位于光 纖探頭掃描范圍內，并啟動光譜儀；g、 計算機經電控單元控制與被打開頻段校準光源對應的光纖探頭配置的 電控旋轉裝置動作，使該電控旋轉裝置帶動光纖探頭由掃描起始點開始，在步 驟f中確定的光纖探頭掃描范圍內逐行或逐列進行掃描，尋找光斑；同時，計 算機經由光譜儀實時讀取與被打開頻段校準光源對應的光纖探頭的實時掃描 數據^(A)，計算與實時掃描數據D")對應的平均值^，比較實時掃描數據
"(A')中與被打開頻段校準光源發出光的波長對應的數據值與平均值n大小；
h、 當實時掃描數據"W)中與被打開頻段校準光源發出光的波長對應的數
據值明顯大于實時掃描數據D^)的平均值萬時，計算機采用爬山法控制與被 打開頻段校準光源對應的光纖探頭配置的電控旋轉裝置動作，使該電控旋轉裝
置帶動光纖探頭進行微步距掃描，直至在實時掃描數據D")中獲得與被打開 頻段校準光源發出光的波長對應的最大數據值，則控制與被打開頻段校準光源 對應的光纖探頭配置的電控旋轉裝置停動，完成測量裝置中與被打開頻段校準 光源對應的光纖探頭對準調整；所述爬山法是數據搜索領域中的常用方法。
其中，如實時掃描數據"W)中與被打開頻段校準光源發出光的波長對應 的數據值為光譜儀輸出量程的最大值時，則說明光斑亮度太強導致光譜儀輸入 飽和，則由計算機控制電控恒流源降低被打開頻段校準光源的發光強度，重復 進行步驟g、 h，直至完成測量裝置中與被打開頻段校準光源對應的光纖探頭對 準調整；
i、 重復進行步驟e至h，直至完成測量裝置中所有光纖探頭的對準調整。 本發明所述測量裝置在經過上述控制方法調整后，即可對放于待測物品放
置平臺上的被分析物質實施分析光譜儀在計算機控制下，控制脈沖激光器發 出脈沖激光，脈沖激光經選擇透反透鏡透射后，平行入射聚焦透鏡，經聚焦透鏡聚焦到被分析物質上，激發被分析物質產生等離子體，等離子體中原子或離子的發光光譜經由光纖探頭采集，經傳導光纖傳輸至光譜儀，由光譜儀進行分析。
與現有技術相比，本發明增設輔助光源組件、對焦調整組件和光纖探頭角度調整組件，直接對被分析物質進行激光聚焦點位置調整和光纖探頭對準，由輔助光源組件為對焦調整組件和光纖探頭角度調整組件提供連續光源，使得激光感生光譜測量裝置中激光聚焦點位置的控制與光纖探頭的對準控制有了切
實可靠的依據，擺脫了人為觀察調整帶來的不確定性；對焦調整組件以CCD圖像傳感器采集由輔助光源組件在待測物品放置平臺上被分析物質表面形成的光斑圖像，將光斑圖像提供給計算機分析，由計算機控制電動升降機構，改變待測物品放置平臺高度，高精度完成本發明所述測量裝置的對焦調整，提高激光激發等離子體時的功率密度，提高等離子體產生的效率和效果；光纖探頭角度調整組件以電控旋轉裝置控制光纖探頭對被分析物質表面進行掃描，捕捉由輔助光源組件在待測物品放置平臺上被分析物質表面形成的光斑圖像核心，使光纖探頭高精度對準激光聚焦點位置，從而使得光譜儀通過光纖探頭能高效、有效采集脈沖激光激發產生的等離子體發出的特征光譜，提高光譜儀對被分析物質的分析精度。且本發明所述測量裝置的控制方法以全自動化方式實現，自動化程度高，使得本發明所述測量裝置可以在無需人為干預的情況下連續進行測量，提高了測量裝置的適用性和測量效率。
本發明所述測量裝置結構簡單，使用效果好，控制方法簡單、合理，高精度實現激光聚焦點調整和光纖探頭對準。
圖1為本發明所述測量裝置的結構方框圖；圖2為本發明所述測量裝置的一種結構示意圖；圖3為本發明所述測量裝置的另一種結構示意圖；圖4為本發明所述測量裝置的第三種結構示意圖；圖5為光纖探頭掃描范圍及掃描起始點的示意圖；圖6為CCD圖像傳感器采集到的光斑圖像；圖7為圖6中光斑圖像經處理后的光斑核圖像；
圖中l-待測物品放置平臺；2-光譜儀；3-脈沖激光器；4、 5、 6-傳導光纖；7、 8、 9-光纖探頭；10-聚焦透鏡；ll-計算機；12-光學放大透鏡組；13-CCD圖像傳感器；14-電動升降機構；15-接口電路；16、 17、 18-電控旋轉裝置；19-電控恒流源；20-選擇透反透鏡；21、 22、 23-頻段校準光源；24-光學鏡片組件；25-反射鏡；26、 27-選擇透反透鏡；28-反射鏡；29-被分析物質；30-光斑；31-光纖探頭掃描范圍；32-掃描起始點；33-電控單元。
具體實施例方式
具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置，包括待測物品放置平臺1、光譜采集分析組件；所述光譜采集分析組件包含光譜儀2、受光譜儀2控制的脈沖激光器3、至少一個經傳導光纖4與光譜儀2相應通道相連的光纖探頭7，待測物品放置平臺1置于脈沖激光器3的正下方，脈沖激光器3的光學窗口與待測物品放置平臺1正對設置，且脈沖激光器3的光學窗口前設置有聚焦透鏡10;所述測量裝置還包括計算機ll、輔助光源組件、以及計算機ll經由電控單元33控制的對焦調整組件和光纖探頭角度調整組件，光譜采集分析組件中的光譜儀2與計算機11相連，如圖1所示；所述對焦調整組件包括光學放大透鏡組12、經光學放大透鏡組12與待測物品放置平臺1上與聚焦透鏡10正對區域正對的CCD圖像傳感器13、以及設置于待測物品放置平臺1下的電動升降機構14， CCD圖像傳感器13經接口電路15與計算機11相連，電動升降機構14與電控單元33相連；
所述光纖探頭角度調整組件由各光纖探頭7分別配設的電控旋轉裝置16構成，各電控旋轉裝置16與電控單元33相連；
所述輔助光源組件包含與計算機11相連的電控恒流源19、以45°角傾斜設置于脈沖激光器3與聚焦透鏡10之間的選擇透反透鏡20、與光纖探頭7 —一對應的頻段校準光源21，頻段校準光源21發出的光的波長在對應光纖探頭7的光譜測量范圍內，各頻段校準光源21與選擇透反透鏡20之間設置有使頻段校準光源21發出的光由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10的光學鏡片組件24，或者頻段校準光源21發出的光直接經由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10，各頻段校準光源21與電控恒流源19相連。
具體實施時，如圖4所示，頻段校準光源21發出的光直接經由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10，由于脈沖激光器3的光學窗口與聚焦透鏡10間的距離有限，不便過多設置選擇透反透鏡20，因此，圖4所示結構適用于僅設置單一光纖探頭7的、應用單通道光譜儀實現單一頻段范圍光譜測量分析的測量裝置；如圖2、 3所示，設置于各頻段校準光源7與選擇透反透鏡20之間使頻段校準光源7發出的光由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10的光學鏡片組件24至少可以按圖2、 3中公開的結構實現，光傳導過程列舉如下如圖2所示，其中一頻段校準光源21發出的光經由反射鏡25反射后，依次透射選擇透反透鏡26、 27，再經由反射鏡28反射后，入射選擇透反透鏡20，由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10;如圖3所示，其中一頻段校準光源22發出的光經由選擇透反透鏡26反射后，透射選擇透反透鏡27，入射選擇透反透鏡20，由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10。且光學鏡片組件24亦應用了選擇透反透鏡26、 27，用于反射與選擇透反透鏡對應的頻段校準光源發出的光，透射其它頻段校準光源發出的光。
具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置的控制方法，包括對焦調整步驟和光纖探頭角度調整步驟；
所述對焦調整步驟包含如下步驟
a、 將被分析物質29放于待測物品放置平臺1上；
b、 由計算機11控制電控恒流源19打開任一頻段校準光源21，被打開頻段校準光源21發出恒定亮度的平行光，直接經由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡IO，或者經由光學鏡片組件24入射選擇透反透鏡20，經選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10，經聚焦透鏡10聚焦，在被分析物質29表面形成光斑30;
c、 由計算機11經接口電路15控制CCD圖像傳感器13實時采集光斑圖像(如圖6所示)，并對光斑圖像處理后(如圖7所示)，計算光斑核的有效面積；其中，CCD圖像傳感器13前的光學放大透鏡組12實現光斑30放大，便于光斑30在CCD圖像傳感器13上成像；
d、 計算機11根據計算得到的光斑核有效面積數據，經電控單元33控制待測物品放置平臺1下的電動升降機構14動作，使電動升降機構14帶動待測物品放置平臺1向著光斑核有效面積減少的方向升降，直到光斑核有效面積減少到計算機ll內保存的預定閾值以下，則控制電動升降機構14停動，完成測量裝置對焦；
所述光纖探頭角度調整步驟包含如下步驟
e、 由計算機11控制電控恒流源19打開其中一頻段校準光源21，被打開頻段校準光源21發出恒定亮度的平行光，直接經由選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡IO，或者經由光學鏡片組件24入射選擇透反透鏡20，經選擇透反透鏡20反射后平行入射聚焦透鏡10，經聚焦透鏡10聚焦，在被分析物質29表面形成光斑30;
f、 如圖5所示，由計算機11確定光纖探頭掃描范圍31、及掃描起始點32，要保證光斑30位于光纖探頭掃描范圍31內，并啟動光譜儀2;
g、 計算機11經電控單元33控制與被打開頻段校準光源21對應的光纖探頭7配置的電控旋轉裝置16動作，使該電控旋轉裝置16帶動光纖探頭7由掃描起始點32開始，在步驟f中確定的光纖探頭掃描范圍31內逐行或逐列進行掃描，尋找光斑30;同時，計算機11經由光譜儀2實時讀取與被打開頻段校準光源16對應的光纖探頭7的實時掃描數據D")，計算與實時掃描數據"")對應的平均值^，比較實時掃描數據"^)中與被打開頻段校準光源21發出光的波長對應的數據值與平均值^大小；
h、 當實時掃描數據"W)中與被打開頻段校準光源21發出光的波長對應
的數據值明顯大于實時掃描數據^W的平均值萬時，計算機11采用爬山法控制與被打開頻段校準光源21對應的光纖探頭7配置的電控旋轉裝置16動作，使該電控旋轉裝置16帶動光纖探頭7進行微步距掃描，直至在實時掃描數據"(A)中獲得與被打開頻段校準光源21發出光的波長對應的最大數據值，則控制與被打開頻段校準光源21對應的光纖探頭7配置的電控旋轉 置16停動，完成測量裝置中與被打開頻段校準光源21對應的光纖探頭7對準調整；
其中，如實時掃描數據"^)中與被打開頻段校準光源21發出光的波長對
應的數據值為光譜儀2輸出量程的最大值時，則說明光斑30亮度太強導致光譜儀2輸入飽和，則由計算機11控制電控恒流源19降低被打開頻段校準光源21的發光強度，重復進行步驟g、 h，直至完成測量裝置中與被打開頻段校準光源21對應的光纖探頭7對準調整；
i、重復進行步驟e至h，直至完成測量裝置中所有光纖探頭7的對準調整。
權利要求
1、一種具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置，包括待測物品放置平臺(1)、光譜采集分析組件；所述光譜采集分析組件包含光譜儀(2)、受光譜儀(2)控制的脈沖激光器(3)、至少一個經傳導光纖(4)與光譜儀(2)相應通道相連的光纖探頭(7)，待測物品放置平臺(1)置于脈沖激光器(3)的正下方，脈沖激光器(3)的光學窗口與待測物品放置平臺(1)正對設置，且脈沖激光器(3)的光學窗口前設置有聚焦透鏡(10)；其特征在于所述測量裝置還包括計算機(11)、輔助光源組件、以及計算機(11)經由電控單元(33)控制的對焦調整組件和光纖探頭角度調整組件，光譜采集分析組件中的光譜儀(2)與計算機(11)相連；所述對焦調整組件包括光學放大透鏡組(12)、經光學放大透鏡組(12)與待測物品放置平臺(1)上與聚焦透鏡(10)正對區域正對的CCD圖像傳感器(13)、以及設置于待測物品放置平臺(1)下的電動升降機構(14)，CCD圖像傳感器(13)經接口電路(15)與計算機(11)相連，電動升降機構(14)與電控單元(33)相連；所述光纖探頭角度調整組件由各光纖探頭(7)分別配設的電控旋轉裝置(16)構成，各電控旋轉裝置(16)與電控單元(33)相連；所述輔助光源組件包含與計算機(11)相連的電控恒流源(19)、以45°角傾斜設置于脈沖激光器(3)與聚焦透鏡(10)之間的選擇透反透鏡(20)、與光纖探頭(7)一一對應的頻段校準光源(21)，頻段校準光源(21)發出的光的波長在對應光纖探頭(7)的光譜測量范圍內，各頻段校準光源(21)與選擇透反透鏡(20)之間設置有使頻段校準光源(7)發出的光由選擇透反透鏡(20)反射后平行入射聚焦透鏡(10)的光學鏡片組件(24)，或者頻段校準光源(7)發出的光直接經由選擇透反透鏡(20)反射后平行入射聚焦透鏡(10)，各頻段校準光源(7)與電控恒流源(19)相連。
2、權利要求1所述具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置的控制 方法，包括對焦調整步驟和光纖探頭角度調整步驟；其特征在于所述對焦調整步驟包含如下步驟a、 將被分析物質(29)放于待測物品放置平臺(1)上；b、 由計算機(11)控制電控恒流源(19)打開任一頻段校準光源(21)， 被打開頻段校準光源(21 )發出恒定亮度的平行光，直接經由選擇透反透鏡(20) 反射后平行入射聚焦透鏡(10)，或者經由光學鏡片組件(24)入射選擇透反 透鏡(20),經選擇透反透鏡(20)反射后平行入射聚焦透鏡(10)，經聚焦透 鏡(10)聚焦，在被分析物質(29)表面形成光斑(30);c、 由計算機(11)經接口電路(15)控制CCD圖像傳感器(13)實時采 集光斑圖像，并對光斑圖像處理后，計算光斑核的有效面積；其中，CCD圖 像傳感器(13)前的光學放大透鏡組(12)實現光斑(30)放大，便于光斑(30) 在CCD圖像傳感器(13)上成像；d、 計算機(11)根據計算得到的光斑核有效面積數據，經電控單元(33) 控制待測物品放置平臺(1)下的電動升降機構(14)動作，使電動升降機構(14)帶動待測物品放置平臺(1)向著光斑核有效面積減少的方向升降，直 到光斑核有效面積減少到計算機(11)內保存的預定閾值以下，則控制電動升 降機構(14)停動，完成測量裝置對焦；所述光纖探頭角度調整步驟包含如下步驟e、 由計算機(11)控制電控恒流源(19)打開其中一頻段校準光源(21)， 被打開頻段校準光源(21 )發出恒定亮度的平行光，直接經由選擇透反透鏡(20) 反射后平行入射聚焦透鏡(10)，或者經由光學鏡片組件(24)入射選擇透反 透鏡(20)，經選擇透反透鏡(20)反射后平行入射聚焦透鏡(10)，經聚焦透 鏡(10)聚焦，在被分析物質(29)表面形成光斑(30);f、 由計算機(11)確定光纖探頭掃描范圍(31)、及掃描起始點(32)， 要保證光斑(30)位于光纖探頭掃描范圍(31)內，并啟動光譜儀(2);g、 計算機(11)經電控單元(33)控制與被打開頻段校準光源(21)對 應的光纖探頭(7)配置的電控旋轉裝置(16)動作，使該電控旋轉裝置(16) 帶動光纖探頭(7)由掃描起始點(32)開始，在步驟f中確定的光纖探頭掃 描范圍(31)內逐行或逐列進行掃描，尋找光斑(30);同時，計算機(11) 經由光譜儀(2)實時讀取與被打開頻段校準光源(16)對應的光纖探頭(7) 的實時掃描數據D")，計算與實時掃描數據D")對應的平均值5，比較實時 掃描數據"^)中與被打開頻段校準光源(21)發出光的波長對應的數據值與 平均值^大小；h、 當實時掃描數據"^)中與被打開頻段校準光源(21)發出光的波長對應的數據值明顯大于實時掃描數據"W)的平均值^時，計算機(11)采用爬山 法控制與被打開頻段校準光源(21)對應的光纖探頭(7)配置的電控旋轉裝 置(16)動作，使該電控旋轉裝置(16)帶動光纖探頭(7)進行微步距掃描，直至在實時掃描數據D")中獲得與被打開頻段校準光源(21)發出光的波長 對應的最大數據值，則控制與被打開頻段校準光源(21)對應的光纖探頭(7) 配置的電控旋轉裝置(16)停動，完成測量裝置中與被打開頻段校準光源(21)對應的光纖探頭(7)對準調整；其中，如實時掃描數據"W)中與被打開頻段校準光源(21)發出光的波 長對應的數據值為光譜儀(2)輸出量程的最大值時，則說明光斑(30)亮度 太強導致光譜儀(2)輸入飽和，則由計算機(11)控制電控恒流源(19)降 低被打開頻段校準光源(21)的發光強度，重復進行步驟g、 h，直至完成測量 裝置中與被打開頻段校準光源(21)對應的光纖探頭(7)對準調整；i、重復進行步驟e至h，直至完成測量裝置中所有光纖探頭(7)的對準 調整。
全文摘要
本發明涉及激光感生光譜測量技術，具體是一種具有自調整校準功能的激光感生光譜測量裝置及控制方法。解決了現有激光感生光譜測量裝置實現激光聚焦點調整和光纖探頭對準難度大等問題，測量裝置含待測物品放置平臺、光譜采集分析組件、計算機、輔助光源組件、電控單元、對焦調整組件、光纖探頭角度調整組件；對焦調整組件含光學放大透鏡組、CCD圖像傳感器、電動升降機構；光纖探頭角度調整組件由各光纖探頭分別配設的電控旋轉裝置構成；輔助光源組件含電控恒流源、選擇透反透鏡、頻段校準光源。控制方法含對焦調整步驟和光纖探頭角度調整步驟；測量裝置結構簡單，使用效果好，控制方法簡單、合理，高精度實現激光聚焦點調整和光纖探頭對準。
文檔編號G01N21/63GK101666745SQ20091007557
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者尹王保, 雷 張, 張生俊, 李平柱, 王學欽, 王紅兵, 羅振紅, 賈鎖堂, 閻高偉 申請人:太原市海通自動化技術有限公司;山西大學