基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统技术方案

本发明专利技术是基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统，包括光谱仪、激光器、聚光镜、测试转盘、分类装置、控制器、数据处理器；光谱仪与数据处理器信号连接，所述的激光器与光谱仪信号连接，所述的激光器产生的激光光路穿过聚光镜汇聚在样品槽中央位置，若干个相同的样品槽均匀分布在测试转盘的边缘，所述的测试转盘的下方设置有分类装置，所述的光浦仪连接有采集镜头，所述的数据处理器与控制器信号连接，所述的控制器与分类装置、测试转盘信号控制连接。该系统可以实现对宣纸优劣的在线快速准确鉴别，可以实现宣纸检测鉴别的自动化。

【技术实现步骤摘要】
基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统
本专利技术是涉及激光诱导击穿光谱
，具体的说是基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统。
技术介绍
近年来，随着中国经济飞速发展，作为国画艺术的重要载体，宣纸造假日益猖獗、泛滥。一直以来宣纸鉴定都是以行家的经验鉴定为主,但这种鉴定方式并不完善。科技鉴别的方法虽有提及,但大多属于介入式鉴别,对宣纸本身具有一定的损害。这两类鉴定方法已经不能满足宣纸市场繁荣发展的需求。激光诱导击穿光谱（laser-inducedbreakdownspectroscopy,LIBS）技术是一种基于原子或离子的发射光谱分析技术，利用聚焦透镜将脉冲激光聚焦在样品表面实现对待测样品的烧蚀，激发后产生瞬态等离子体，通过收集分析等离子体发射光谱，可实现对任何物理形态的样品（固态、液态和气态）中所含元素成分的定性及含量的定量分析检测技术。相对于传统的光谱分析技术，LIBS技术因具有无需样品预处理、快速、灵敏度高以及多元素同时探测的优点而被广泛关注，是一种极具应用潜力的光谱分析检测技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统，其特征在于：包括光谱仪、激光器、聚光镜、测试转盘、分类装置、控制器、数据处理器；所述的光谱仪与数据处理器信号连接，所述的激光器与光谱仪信号连接，所述的激光器产生的激光光路穿过聚光镜汇聚在样品槽中央位置，若干个相同的样品槽均匀分布在测试转盘的边缘，所述的测试转盘的下方设置有分类装置，所述的光谱仪连接有采集镜头，所述的数据处理器与控制器信号连接，所述的控制器与分类装置、测试转盘信号控制连接；所述的样品槽用于放置测试样品，所述的样品槽的槽底为通孔；所述的测试转盘用于将不同的样品槽依次旋转到所需位置；所述的测试样品距离聚光镜的距离与聚光镜的焦距相等；所述的采集镜头用于采集激光光路与测试样品作用后产生的激光等离子体光谱信号；所述的光谱仪用于对采集到的激光等离子体光谱信号进行分离和探测；所述的数据处理器用于处理激光等离子体光谱并进行分析对比，并对测试样品进行分类；数据处理器还用于修改控制器控制数据。所述的测试转盘水平设置，测试转盘的边缘均匀环形分布有若干个样品槽，所述的测试转盘的中央转轴与驱动电机传动连接，所述的驱动电机与控制器信号控制连接。所述的测试转盘任一样品槽上方设置有取样器，所述的取样器包括气缸，所述的气缸固定安装在水平设置的固定板上，所述的气缸与活塞柱传动连接，所述的活塞柱与样品槽同轴，所述的活塞柱直径小于样品槽通孔直径。样品槽的阶梯面上表面和固定板的下表面设置有光电传感器，所述的光电传感器可被测试样品遮挡。所述的取样器下方设置有分类装置，所述的分类装置包括并排设置的若干个分类容纳室以及端部的驱动电机箱，所述的驱动电机箱内设置有步进电机，所述的步进电机与与控制器信号控制连接，所述的驱动电机箱底部设置有主动轮，所述的分类容纳室底部设置有从动轮，所述的主动轮与步进电机传动连接，所述的分类容纳室顶部设置有开口，分类容纳室顶部开口可位于活塞柱正下方。所述的分类装置下方设置有导轨，所述的主动轮和从动轮用于在导轨上滚动。所述的样品槽数量不少于2个，与取样器下方的样品槽相邻的样品槽正上方设置的聚光镜为凸透镜，所述的激光器水平设置，所述的聚光镜的上方设置有反光镜，所述的反光镜水平倾斜45度，所述的激光器水平设置，所述的激光器发射的激光光路通过反光镜反射后通过聚光镜汇聚在样品槽上的测试样品上，所述的激光器与反光镜处于同一水平面。所述的采集镜头由石英透镜与光纤耦合组成，所述的采集镜头距离激光光路照射到测试样品处的距离与石英透镜的焦距相同。所述的控制器为单片机，所述的数据处理器位PC机。本专利技术基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统的有益效果是：该系统可以实现对宣纸优劣的在线快速准确鉴别，可以实现宣纸检测鉴别的自动化，可以实现宣纸检测鉴别的一体化，而且专利技术涉及装置可以使得宣纸优劣鉴别的便捷度大大提高。附图说明图1为本专利技术基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统的结构原理图。图2为本专利技术基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统测试转盘的结构原理图。图3为本专利技术基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统分类装置的结构原理图。图4为本专利技术基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统取样器的结构原理图。附图标记：1、光谱仪；2、激光器；3、反光镜；4、聚光镜；5、测试转盘；6、样品槽；7、分类装置；8、分类容纳室；9、采集镜头；10、控制器；11、数据处理器；12、激光光路；13、取样器；14、导轨；15、驱动电机箱；16、主动轮；17、从动轮；18、气缸；19、光电感应器；20、活塞柱。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统，其特征在于：包括光谱仪1、激光器2、聚光镜4、测试转盘5、分类装置7、控制器10、数据处理器11；所述的光谱仪1与数据处理器11信号连接，所述的激光器2与光谱仪1信号连接，所述的激光器2产生的激光光路12穿过聚光镜4汇聚在样品槽6中央位置，若干个相同的样品槽6均匀分布在测试转盘5的边缘，所述的测试转盘5的下方设置有分类装置7，所述的光浦仪1连接有采集镜头9，所述的数据处理器11与控制器10信号连接，所述的控制器10与分类装置7、测试转盘5信号控制连接；所述的样品槽6用于放置测试样品，所述的样品槽6的槽底为通孔；所述的测试转盘5用于将不同的样品槽6依次旋转到所需位置；所述的测试样品距离聚光镜4的距离与聚光镜4的焦距相等；所述的采集镜头9用于采集激光光路12与测试样品作用后产生的激光等离子体光谱信号；所述的光谱仪1用于对采集到的激光等离子体光谱信号进行分离和探测；所述的数据处理器11用于处理激光等离子体光谱并进行分析对比，并对测试样品进行分类；数据处理器11还用于修改控制器10控制数据。如图2所示，本实施例中，测试转盘5水平设置，测试转盘5的边缘均匀环形分布有若干个样品槽6，所述的测试转盘5的中央转轴与驱动电机传动连接，所述的驱动电机与控制器10信号控制连接。如图4所示，本实施例中，测试转盘5任一样品槽6上方设置有取样器13，所述的取样器13包括气缸18，所述的气缸18固定安装在水平设置的固定板上，所述的气缸18与活塞柱20传动连接，所述的活塞柱20与样品槽6同轴，所述的活塞柱20直径小于样品槽6通孔直径。本实施例中，样品槽6的阶梯面上表面和固定板的下表面设置有光电传感器19，所述的光电传感器19可被测试样品遮挡。测试转盘5上的样品槽6内可容纳圆形的待测样品，操纵者将待测样品放置在样品槽5内，控制器10控制测试转盘5转动，将待测样品旋转到聚光镜4正下方，通过激光照射后，由采集镜头9采集激光等离子体光谱信号，之后再由控制器10控制测试转盘5转动将已侧样品旋转到取样器13下方，取样器13将待测样品挤压穿过样品槽6底部的通孔，落入合适的分类容纳室8内。光电传感器19的设置能够使取样器13内的控制器判断出样品槽6内是否有待测样品，当样品槽6内有待测样品时，光电传感器19之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统，其特征在于：包括光谱仪（1）、激光器（2）、聚光镜（4）、测试转盘（5）、分类装置（7）、控制器（10）、数据处理器（11）；所述的光谱仪（1）与数据处理器（11）信号连接，所述的激光器（2）与光谱仪（1）信号连接，所述的激光器（2）产生的激光光路（12）穿过聚光镜（4）汇聚在样品槽（6）中央位置，若干个相同的样品槽（6）均匀分布在测试转盘（5）的边缘，所述的测试转盘（5）的下方设置有分类装置（7），所述的光浦仪（1）连接有采集镜头（9），所述的数据处理器（11）与控制器（10）信号连接，所述的控制器（10）与分类装置（7）、测试转盘（5）信号控制连接；所述的样品槽（6）用于放置测试样品，所述的样品槽（6）的槽底为通孔；所述的测试转盘（5）用于将不同的样品槽（6）依次旋转到所需位置；所述的测试样品距离聚光镜（4）的距离与聚光镜（4）的焦距相等；所述的采集镜头（9）用于采集激光光路（12）与测试样品作用后产生的激光等离子体光谱信号；所述的光谱仪（1）用于对采集到的激光等离子体光谱信号进行分离和探测；所述的数据处理器（11）用于处理激光等离子体光谱并进行分析对比，并对测试样品进行分类；数据处理器（11）还用于修改控制器（10）控制数据。...

【技术特征摘要】
1.基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统，其特征在于：包括光谱仪（1）、激光器（2）、聚光镜（4）、测试转盘（5）、分类装置（7）、控制器（10）、数据处理器（11）；所述的光谱仪（1）与数据处理器（11）信号连接，所述的激光器（2）与光谱仪（1）信号连接，所述的激光器（2）产生的激光光路（12）穿过聚光镜（4）汇聚在样品槽（6）中央位置，若干个相同的样品槽（6）均匀分布在测试转盘（5）的边缘，所述的测试转盘（5）的下方设置有分类装置（7），所述的光浦仪（1）连接有采集镜头（9），所述的数据处理器（11）与控制器（10）信号连接，所述的控制器（10）与分类装置（7）、测试转盘（5）信号控制连接；所述的样品槽（6）用于放置测试样品，所述的样品槽（6）的槽底为通孔；所述的测试转盘（5）用于将不同的样品槽（6）依次旋转到所需位置；所述的测试样品距离聚光镜（4）的距离与聚光镜（4）的焦距相等；所述的采集镜头（9）用于采集激光光路（12）与测试样品作用后产生的激光等离子体光谱信号；所述的光谱仪（1）用于对采集到的激光等离子体光谱信号进行分离和探测；所述的数据处理器（11）用于处理激光等离子体光谱并进行分析对比，并对测试样品进行分类；数据处理器（11）还用于修改控制器（10）控制数据。2.如权利要求1所述的基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统，其特征在于：所述的测试转盘（5）水平设置，测试转盘（5）的边缘均匀环形分布有若干个样品槽（6），所述的测试转盘（5）的中央转轴与驱动电机传动连接，所述的驱动电机与控制器（10）信号控制连接。3.如权利要求2所述的基于激光诱导击穿光谱技术的宣纸优劣鉴别系统，其特征在于：所述的测试转盘（5）任一样品槽（6）上方设置有取样器（13），所述的取样器（13）包括气缸（18），所述的气缸（18）固定安装在水平设置的固定板上，所述的气缸（18）与活塞柱（20）传动连接，所述的活塞柱（20）与样品槽（6）同轴，所述的活塞柱（20）直径小于样品槽（6）通孔直径。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓陆，刘玉柱，周冯斌，祝若松，张启航，尹文怡，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32