本實用新型專利技術涉及光電光譜儀脈沖激發光源的光纖耦合控制器，可有效解決光源干擾和安全使用等問題，其解決的技術方案是：測控單板計算機經發光二極管DSP、光導纖維GX3和光敏三極管QSP串接組成的連接器接光源信號板；測控單板計算機經發光二極管DK2、光導纖維GX2和光敏管QK2串接組成的連接器，經發光二極管DK1、光導纖維GX1和光敏管QK1串聯組成的連接器，經光敏管QST、光導纖維GX4和發光二極管DST串接組成的連接器，分別接光電耦合可控硅開關板，光電耦合可控硅開關板經電纜接頭JM、JM′與橋式整流器D51和激發按鈕JF相連，光電耦合可控硅開關板裝在激發光源箱內，本實用新型專利技術減少了光源激發時對測控系統的干擾，提高了儀器的可靠性。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及光源，特別是一種光電光譜儀脈沖激發光源的光纖耦合控制器。
技術介紹
光電直讀光譜儀是快速分析物質中多元素含量的大型精密儀器。光電直讀光譜儀主要由激發光源、分光系統、測量控制系統(又稱讀出系統)和一臺微型計算機組成。激發光源的作用是使樣品在氬氣氛圍下利用電火花放電的形式激發出樣品中所含元素譜線的復合光，經分光、測量，由計算機直接計算出樣品中被測元素的含量。目前光電光譜儀定量分析使用的激發光源，用得較多的是脈沖激發光源，激發頻率為200 - 1000Hz。光源的激發是在多諧振蕩器產生的定時脈沖方波的控制下按步完成的。光源激發時會產生非常強的干擾，受當時技術的限制，一些設計者不能兼顧測控系統和激發光源的技術特點，沒有充分發揮測控系統單板計算機的功能，使儀器結構比較復雜。如美國貝爾德公司的光譜儀，其上世紀九十年代的產品使用HR400脈沖激發光源，單板機對光源的控制信號通過光導纖維傳到繼電器接口板，經繼電器信號組合，再用光纖傳到光源的繼電器板進行控制。國內以上世紀九十年代美國貝爾德光譜儀為基礎開發生產的光譜儀，測量控制系統仿制的是與貝爾德一樣的MC20測量控制系統，脈沖激發光源同樣使用HR400光源的信號板、電源功率板等主要部件，只是在繼電器接口板上進行了改進。與貝爾德光譜儀一樣，存在使用繼電器過多，光源激發頻率只有固定的兩種(200Hz / 400Hz兩種，或者 200Hz / 500Hz兩種)，控制方式落后。由于沒有用光纖進行信號隔離，對儀器干擾較大。另外，目前國產的光譜儀都仿制進口光譜儀的敞開式電極架，但又沒有進口光譜儀的電極架連鎖保護裝置，分析人員的操作安全存在很大的隱患。當分析人員清理電極架時，其他人用鼠標或鍵盤啟動光源激發、或者計算機由于受到電網干擾等因素引起光源激發時，電極上數萬伏的高壓很容易傷害分析者的生命。
技術實現思路
針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本技術的目的就是提供一種光電光譜儀脈沖激發光源的光纖耦合控制器，可有效解決光源干擾和安全使用等問題。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是用單片計算機構成的測控單板計算機通過光纖耦合控制器，用光電轉換方式直接控制光源激發，一根光纖傳輸由測控單板計算機發出的激發所需頻率的定時脈沖方波，兩根光纖控制光源主繼電器和曝光繼電器。在激發電極架前安裝一個激發按鈕開關，與光源主繼電器的交流驅動線包連鎖，同時， 使用另一根光纖將激發按鈕的按動信號傳到單板機，分析人員在處理完電極、放好被測樣品后再按下激發按鈕，光源在計算機的控制下激發，避免了計算機受干擾或其他人的誤操作引起的安全事故。據此，本技術包括測控單板計算機和光源信號板、繼電器，測控單板計算機經發光二極管DSP、光導纖維GX3和光敏三極管QSP串接組成的連接器接光源信號板；測控單板計算機經發光二極管DK2、光導纖維GX2和光敏管QK2串接組成的連接器， 經發光二極管DK1、光導纖維GXl和光敏管QKl串聯組成的連接器，經光敏管QST、光導纖維 GX4和發光二極管DST串接組成的連接器，分別接光電耦合可控硅開關板，光電耦合可控硅開關板經電纜接頭JM、JM'與橋式整流器D51和激發按鈕JF相連，光電耦合可控硅開關板裝在激發光源箱內。本技術使用光纖傳輸單板計算機產生的激發定時脈沖，克服了原光源一個繼電器只能控制兩種激發頻率的缺點，在光源硬件允許的激發頻率范圍內，分析者通過單板機軟件可以選擇多種激發頻率，用光導纖維在測控單板機和激發光源間傳輸信號，減少了光源激發時對測控系統的干擾。單板機通過定時脈沖控制光源激發，充分發揮單板計算機的作用，以軟件代替硬件，用可控硅開關電路代替中間繼電器，最大限度減少繼電器個數， 在整個儀器的氬氣沖洗和光源激發部分，使光譜儀原有的近十個繼電器減少到只用兩個繼電器，提高了儀器的可靠性。附圖說明附圖是本技術的光纖耦合控制器結構原理圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施方式作詳細說明。由附圖所示，本技術包括測控單板計算機A和光源信號板B、繼電器，測控單板計算機經發光二極管DSP、光導纖維GX3和光敏三極管QSP串接組成的連接器接光源信號板；測控單板計算機經發光二極管DK2、光導纖維GX2和光敏管QK2串接組成的連接器， 經發光二極管DK1、光導纖維GXl和光敏管QKl串聯組成的連接器，經光敏管QST、光導纖維 GX4和發光二極管DST串接組成的連接器分別接光電耦合可控硅開關板C，光電耦合可控硅開關板經電纜接頭JM、JM'與橋式整流器D51和激發按鈕JF相連，光電耦合可控硅開關板裝在激發光源箱內。所述的光電耦合可控硅開關板是由絕緣的印刷線路板上裝有控制電路構成，所述的控制電路是，三極管Q102的基極與光敏管QK2的發射極和電阻R108相連，并經電阻R108 與三極管Q102的發射極及三極管QlOl的發射極相連，三極管Q102的集電極經發光二極管 D104接光電耦合器SR2，光電耦合器SR2經電阻R109接電阻R107，并經電阻R107接光敏管QK2的集電極，光電耦合器SR2接電阻Rl 10、Rl 11和雙向可控硅KS2控制端，雙向可控硅 KS2另兩端間串接有電阻R112和電容C104，電容C104同電阻Rlll和繼電器K2相連；三極管QlOl的基極接電阻R102—端和光敏三極管QKl的發射極，三極管QlOl的發射極接電阻 R102另一端及電容C102、電阻R100，三極管QlOl的集電極經發光二極管D103接光電耦合器SR1，光電耦合器SRl經電阻R103接電阻R107、R109、R101和電容C102以及二極管DlOl 正極(+9v端)、電解電容ClOl的正極和三端穩壓器QlOO的3端(Vout端)，光電耦合器SRl 分別與電阻R104、R105及雙向可控硅KSl相連，電阻R104接電阻R112、R106，電阻R106經電容C103接電阻R105、繼電器Kl和電纜接頭JM，電纜接頭JM的1、3腳相聯，接繼電器常開觸點Kl-C及繼電器K1，繼電器常開觸點Kl-C接繼電器K2和變壓器TlOO的火線端；二4極管D105的負極接電阻Rl 13及連接器發光二極管DST的正極，二極管D105的正極接連接器發光二極管DST的負極及變壓器TlOO的零線端，二極管D105的負極經電阻R113接繼電器Kl和電纜接頭JM相連；電纜接頭JM'的4腳接氬氣電磁閥DCF和橋式整流器D51，電纜接頭JM'的1腳、2腳間裝有按鈕開關JF，3腳接氬氣電磁閥DCF和電阻R50，電阻R50接橋式整流器D51，橋式整流器D51上裝有發光二極管D50 ；三端穩壓器QlOO的2腳(GND端)接地，3腳(Vout端)接電解電容ClOl正極及電容C102，1腳(Vin端)接橋式整流器DlOO及電解電容ClOO的正極，電解電容ClOO負極接地，變壓器TlOO經保險管FlOO接220VAC，三端穩壓器QlOO的1腳與地線間有串聯的發光二極管D102和電阻RlOO ；所述的光源信號板的脈沖信號輸出端SP經電阻R接電源+5V，并與連接器的光敏三極管QSP集電極相連，光敏三極管QSP的發射極接地，SP端接至并替代多諧振蕩器的輸出端。所述的發光二極管DK2的正極接測控單板計算機的電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種光電光譜儀脈沖激發光源的光纖耦合控制器，包括測控單板計算機和光源信號板、繼電器，其特征在于，測控單板計算機經發光二極管ＤＳＰ、光導纖維ＧＸ３和光敏三極管ＱＳＰ串接組成的連接器接光源信號板，測控單板計算機經發光二極管ＤＫ２、光導纖維ＧＸ２和光敏管ＱＫ２串接組成的連接器，經發光二極管ＤＫ１、光導纖維ＧＸ１和光敏管ＱＫ１串聯組成的連接器，經光敏管ＱＳＴ、光導纖維ＧＸ４和發光二極管ＤＳＴ串接組成的連接器分別接光電耦合可控硅開關板，光電耦合可控硅開關板經繼電器由電纜接頭ＪＭ、ＪＭ′與橋式整流器Ｄ５１和激發按鈕ＪＦ相連，光電耦合可控硅開關板裝在激發光源箱內。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：金海泉，
申請(專利權)人：金海泉，
類型：實用新型
國別省市：41
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