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专利号: 2018113293530
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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),所述的光谱仪(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;通过测量已知质量的宣纸样品,形成数据库,之后再对待测样品进行检测,并与数据库中的数据进行对比,进而得出待测样品的质量等级,具体步骤如下:从现有市场上采购各种不同种类的优劣不等的宣纸,通过LIBS技术检测各类宣纸中特征元素的含量比例,将对应数据分类汇总,依据已知宣纸的优劣,将数据归类到I、II、III、IV由优到次四种优劣分类中,并统一录入数据处理系统中,其后,进行待测样品的检测:首先,微型圆形刀口切割器对纸张进行剪切压平;接着,在激光焦点处对纸张进行LIBS数据采集;然后,将测试数据传输到数据处理端进行分析归类;最后,将对比归类后的宣纸纸片与测试平台分离置于相应标号的归类盒内,如若分类未成功,则重新检测分类。

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3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:

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。

5.如权利要求3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:

所述的取样器(13)下方设置有分类装置(7),所述的分类装置(7)包括并排设置的若干个分类容纳室(8)以及端部的驱动电机箱(15),所述的驱动电机箱(15)内设置有步进电机,所述的步进电机与控制器(10)信号控制连接,所述的驱动电机箱(15)底部设置有主动轮(16),所述的分类容纳室(8)底部设置有从动轮(17),所述的主动轮(16)与步进电机传动连接,所述的分类容纳室(8)顶部设置有开口,分类容纳室(8)顶部开口可位于活塞柱(20)正下方。

6.如权利要求5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:

所述的分类装置(7)下方设置有导轨(14),所述的主动轮(16)和从动轮(17)用于在导轨(14)上滚动。

7.如权利要求3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:

所述的样品槽(6)数量不少于2个,与取样器(13)下方的样品槽(6)相邻的样品槽(6)正上方设置的聚光镜(4)为凸透镜,所述的激光器(2)水平设置,所述的聚光镜(4)的上方设置有反光镜(3),所述的反光镜(3)水平倾斜45度,所述的激光器(2)水平设置,所述的激光器(2)发射的激光光路(12)通过反光镜(3)反射后通过聚光镜(4)汇聚在样品槽(6)上的测试样品上,所述的激光器(2)与反光镜(3)处于同一水平面。

8.如权利要求7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:

所述的采集镜头(9)由石英透镜与光纤耦合组成,所述的采集镜头(9)距离激光光路(12)照射到测试样品处的距离与石英透镜的焦距相同。

9.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:

所述的控制器(10)为单片机,所述的数据处理器(11)位PC机。