[实用新型]光电光谱仪脉冲激发光源的光纤耦合控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光源，特别是一种光电光谱仪脉冲激发光源的光纤耦合控制器。

背景技术

光电直读光谱仪是快速分析物质中多元素含量的大型精密仪器。光电直读光谱仪主要由激发光源、分光系统、测量控制系统（又称读出系统）和一台微型计算机组成。激发光源的作用是使样品在氩气氛围下利用电火花放电的形式激发出样品中所含元素谱线的复合光，经分光、测量，由计算机直接计算出样品中被测元素的含量。

目前光电光谱仪定量分析使用的激发光源，用得较多的是脉冲激发光源，激发频率为200 –1000Hz。光源的激发是在多谐振荡器产生的定时脉冲方波的控制下按步完成的。

光源激发时会产生非常强的干扰，受当时技术的限制，一些设计者不能兼顾测控系统和激发光源的技术特点，没有充分发挥测控系统单板计算机的功能，使仪器结构比较复杂。如美国贝尔德公司的光谱仪，其上世纪九十年代的产品使用HR400脉冲激发光源，单板机对光源的控制信号通过光导纤维传到继电器接口板，经继电器信号组合，再用光纤传到光源的继电器板进行控制。

国内以上世纪九十年代美国贝尔德光谱仪为基础开发生产的光谱仪，测量控制系统仿制的是与贝尔德一样的MC20测量控制系统，脉冲激发光源同样使用HR400光源的信号板、电源功率板等主要部件，只是在继电器接口板上进行了改进。与贝尔德光谱仪一样，存在使用继电器过多，光源激发频率只有固定的两种（200Hz∕400Hz两种，或者200Hz∕500Hz两种），控制方式落后。由于没有用光纤进行信号隔离，对仪器干扰较大。另外，目前国产的光谱仪都仿制进口光谱仪的敞开式电极架，但又没有进口光谱仪的电极架连锁保护装置，分析人员的操作安全存在很大的隐患。当分析人员清理电极架时，其他人用鼠标或键盘启动光源激发、或者计算机由于受到电网干扰等因素引起光源激发时，电极上数万伏的高压很容易伤害分析者的生命。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的就是提供一种光电光谱仪脉冲激发光源的光纤耦合控制器，可有效解决光源干扰和安全使用等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用单片计算机构成的测控单板计算机通过光纤耦合控制器，用光电转换方式直接控制光源激发，一根光纤传输由测控单板计算机发出的激发所需频率的定时脉冲方波，两根光纤控制光源主继电器和曝光继电器。在激发电极架前安装一个激发按钮开关，与光源主继电器的交流驱动线包连锁，同时，使用另一根光纤将激发按钮的按动信号传到单板机，分析人员在处理完电极、放好被测样品后再按下激发按钮，光源在计算机的控制下激发，避免了计算机受干扰或其他人的误操作引起的安全事故。据此，本实用新型包括测控单板计算机和光源信号板、继电器，测控单板计算机经发光二极管DSP、光导纤维GX3和光敏三极管QSP串接组成的连接器接光源信号板；测控单板计算机经发光二极管DK2、光导纤维GX2和光敏管QK2串接组成的连接器，经发光二极管DK1、光导纤维GX1和光敏管QK1串联组成的连接器，经光敏管QST、光导纤维GX4和发光二极管DST串接组成的连接器，分别接光电耦合可控硅开关板，光电耦合可控硅开关板经电缆接头JM、JM′与桥式整流器D51和激发按钮JF相连，光电耦合可控硅开关板装在激发光源箱内。

本实用新型使用光纤传输单板计算机产生的激发定时脉冲，克服了原光源一个继电器只能控制两种激发频率的缺点，在光源硬件允许的激发频率范围内，分析者通过单板机软件可以选择多种激发频率，用光导纤维在测控单板机和激发光源间传输信号，减少了光源激发时对测控系统的干扰。单板机通过定时脉冲控制光源激发，充分发挥单板计算机的作用，以软件代替硬件，用可控硅开关电路代替中间继电器，最大限度减少继电器个数，在整个仪器的氩气冲洗和光源激发部分，使光谱仪原有的近十个继电器减少到只用两个继电器，提高了仪器的可靠性。

附图说明

附图是本实用新型的光纤耦合控制器结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。