[实用新型]基于机器人进样的原子发射光谱分析自动摄谱装置

说明书

本实用新型涉及检验检测设备技术领域，尤其涉及基于机器人进样的原子发射光谱分析自动摄谱装置，包括进样系统、电极系统、电气控制系统和光栅摄谱仪；所述进样系统包括机器人本体、机器人手臂、机器人手爪、第一电极和第二电极；所述电极系统包括可相对移动的第一电极部和第二电极部，所述第一电极部设有可容纳第一电极的第一金属电极夹头以及对第一电极进行夹紧的第一夹紧机构；所述第二电极部设有可容纳第二电极的第二金属电极夹头以及对第二电极进行夹紧的第二夹紧机构；实现了在原子发射光谱分析中光栅摄谱仪的自动连续进样，流程自动化，降低了生产成本；消除固有的电磁辐射、高温、强光和有毒气体对操作人员的危害，提高了分析测试质量。

技术领域

本实用新型涉及检验检测设备技术领域，尤其涉及基于机器人进样的原子发射光谱分析自动摄谱装置，主要配套光栅摄谱仪用于对待分析测试样品中各金属元素组分的定量和定性分析。

背景技术

在检验检测领域中，原子发射光谱分析是实验室常用的一类分析测试方法。在国土系统，常用摄谱法，该方法原理为：把待分析测试样品用交流或直流电弧进行蒸发和激发，使样品中的金属元素或化合物在高温度下解离为原子或离子，进而辐射出各种不同特征波长的复合光；经分光系统分光后，可得到分析测试样品中各元素的特征光谱；根据特征光谱的波长可进行定性分析，根据特征光谱的强度，可进行定量分析。

摄谱法使用的仪器一般为光栅摄谱仪，待分析测试样品以固体粉末状装入石墨电极上端孔穴中，样品石墨电极按顺序插于样品盘中的小孔中备用，一般插放50-100件待分析测试样品，称为下电极，上电极一般为石墨，两端或一端为尖状，不装填待分析测试样品。

目前，在现有技术中使用操作光栅摄谱仪的一般流程如下：

1、准备：仪器开机预热，完成准备工作；把待分析测试样品盘放于仪器工作台上，操作人员坐于光栅摄谱仪电极架对面。

2、摄谱：（1）下电极进样准备：操作人员右手持镊子从样品盘夹取第一根样品下电极，同时左手拇指和食指捏压下电极夹两臂，使电极夹两臂间的弹簧被压缩，下电极夹持部被打开；操作人员右手用镊子夹持把样品下电极送入下电极夹持部，保持样品端垂直向上，调整下电极在下电极夹持部中的上下位置，左手松开下电极夹两臂，下电极借助弹簧弹力被垂直夹持在下电极夹持部中。（2）上电极进样准备：操作人员右手持镊子夹取一根上电极，同时左手拇指和食指捏压上电极夹两臂，电极夹两臂间的弹簧被压缩，上电极夹持部被打开，操作人员右手用镊子把上电极夹持送入上电极夹持部，保持上电极尖端向下，并调整上电极在上电极夹持部中的上下和左右位置，使与下电极样品端垂直相对并保持1-2mm的工作间隙，左手松开上电极夹两臂，上电极借助弹簧弹力被垂直夹持在上电极夹持部中。（3）上下电极工作间隙微调：操作人员用左手旋转电极架上的旋套，直至上下两根石墨电极间隙符合摄谱技术要求。（4）摄谱：启动摄谱仪摄谱按钮，电弧光源产生高压提供给上下电极，击穿两根电极之间的工作间隙，进行样品蒸发和激发，摄谱过程中，操作人员随时手动调节上下电极工作间隙，保证弧光不熄灭，直至摄谱工序结束。（5）操作人员分别用左手松开上下电极夹臂，用右手持镊子分别夹持取下上下两根电极放入废料器皿，第一个样品进样摄谱结束。（6）重复以上流程（2）～（5）摄谱工序，完成批量样品摄谱工作。

目前现有技术中人工手动操作光栅摄谱仪存在以下问题和不足：

1、整个摄谱过程须人工值守，操作人员须保持双臂架持状态，易疲劳，劳动强度大，难以连续生产，生产效率低；

2、整个摄谱过程完全依赖人工操作，人工成本高，经济效益低；

3、在高压电弧蒸发和激发过程中，产生电磁辐射，靠近激发源的操作人员有受到电磁辐射的潜在危害；

4、样品在高压电弧蒸发和激发下，会产生高温、强光和有毒气体，对操作人员健康有潜在危害；