一种光谱诊断辅助装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光谱诊断辅助装置，涉及超低压等离子喷涂的光谱诊断技术领域。该装置用于配合光学发射光谱仪监测超低压等离子喷涂装置的等离子射流特性。其包括移动定位机构和光路采集机构。移动定位机构设置于超低压等离子喷涂装置，用于进行定位作业，光路采集机构设置于移动定位机构，用于当移动定位机构定位后，采集并监测等离子喷涂装置的等离子射流。该光谱诊断辅助装置可实现多位置、多角度测量，通过透镜与挡光板选择可实现主动选择光的方向及采集量，还可通过Abel转换实现空间分辨率的测量。同时通过配合发射光谱仪(OES)使用，可实现OES在VLPPS上的在线诊断，既可指导开发新型工艺又可以监控涂层质量与设备运转状态。

An Auxiliary Device for Spectral Diagnosis

【技术实现步骤摘要】
一种光谱诊断辅助装置
本专利技术涉及超低压等离子喷涂的光谱诊断
，具体而言，涉及一种光谱诊断辅助装置。
技术介绍
随着热喷涂涂层的应用越来越广泛，对热喷涂工作过程实现在线诊断的需求变得越来越迫切，主要有两个好处：一是加快新的工艺开发，二是监控加工过程以确保质量可靠和生产可持续。超低压等离子喷涂(VLPPS)，是一类基于低压等离子喷涂(LPPS)发展而来的拥有更高真空度的等离子喷涂技术，包括真空等离子喷涂(VPS)、低压等离子喷涂－薄膜技术(LPPS-TF)、等离子喷涂－物理气相沉积(PS-PVD)和等离子喷涂－化学气相沉积(PS-CVD)，在功能涂层制备方面具有广泛的应用。由于工作压力低，且一般工作功率较高，超低压等离子喷涂(VLPPS)的射流相比最长可达3m，直径可达200～400mm，且射流亮度和温度比传统等离子喷涂射高很多，此外如果喷涂粉末足够细的话甚至可以实现粉末大量气化。这些特点使得传统的等离子喷涂诊断方式，如DPV-2000、焓探针法等等并不适用于超低压等离子喷涂射流特性的诊断。因此，操作简便、选择性好、灵敏度和准确度高对等离子体本身无干扰，能实现原位诊断的光谱分析就成为超低压等离子喷涂工艺生产过程在线诊断的首选。而发射光谱仪直接对超低压等离子喷涂射流诊断，面对如下难点：1)等离子射流光强值太大，即使调控发射光谱仪的狭缝也远高于仪器的测量范围；2)无法实现定点采集和移动采集的变换，更无法实现多位置、多角度、多节点的等离子射流特性光谱诊断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光谱诊断辅助装置，配合发射光谱仪(OES)使用，实现OES在VLPPS上的在线诊断，既可以指导开发新型工艺又可以监控涂层质量与设备运转状态。本专利技术的实施例是这样实现的：一种光谱诊断辅助装置，用于配合光学发射光谱仪监测超低压等离子喷涂装置的等离子射流特性，包括：移动定位机构和光路采集机构，移动定位机构设置于超低压等离子喷涂装置，且用于进行定位作业，光路采集机构设置于移动定位机构，且用于当移动定位机构定位后，采集并监测等离子喷涂装置的等离子射流。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，移动定位机构包括驱动组件、连接组件及激光器，驱动组件设置于超低压等离子喷涂装置，驱动组件与连接组件传动连接，激光器设置于连接组件，驱动组件用于驱动连接组件带动激光器移动，以使激光器发出的激光与超低压等离子喷涂装置的喷涂激光器发出的激光相交汇，以进行定位。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，驱动组件包括垂直设置的第一支架和第二支架，第一支架与超低压等离子喷涂装置固定连接，第二支架与第一支架连接，连接组件包括第一连接板和第二连接板，第一连接板活动地设置于第二支架，第二连接板设置于第一连接板，激光器设置于第二连接板。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，第一支架和第二支架内均开设有滑槽，第二支架的滑槽内设置有可沿第二支架长度方向可选地锁定或滑动的滑块，第一连接板与滑块连接。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，第一支架和第二支架的滑槽内均设有螺杆调节组件，第二支架与第一支架的螺杆调节组件固定连接，滑块与第二支架的螺杆调节组件固定连接。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，螺杆调节组件包括调节钮和螺杆，螺杆沿滑槽的长度方向延伸设置，调节钮与螺杆固定连接，且用于在外力作用下带动螺杆转动。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，第一支架和第二支架均设有沿其长度方向延伸的刻度。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，第一连接板通过多个调节螺丝设置于滑块，以使第一连接板可相对于滑块倾斜，以相对于光学发射光谱仪调节激光器和光路采集机构的位置。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，光路采集机构包括固定支架和依次设置于固定支架的聚光透镜、挡光板以及光纤端口，固定支架设置于连接组件，聚光透镜、挡光板以及光纤端口沿直线方向设置。进一步地，在本专利技术的较佳实施例中，聚光透镜的焦长与挡光板和聚光透镜之间的距离相等。本专利技术的实施例至少具备以下优点或有益效果：本专利技术的实施例提供了一种光谱诊断辅助装置，其用于配合光学发射光谱仪监测超低压等离子喷涂装置的等离子射流特性，该光谱诊断辅助装置包括移动定位机构和光路采集机构。其中，移动定位机构设置于超低压等离子喷涂装置，且用于进行定位作业，光路采集机构设置于移动定位机构，且用于当移动定位机构定位后，采集并监测等离子喷涂装置的等离子射流。该光谱诊断辅助装置通过配合发射光谱仪(OES)使用，可实现OES在VLPPS上的在线诊断，既可以指导开发新型工艺又可以监控涂层质量与设备运转状态。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术的实施例提供的光谱诊断辅助装置的结构示意图；图2为本专利技术的实施例提供的光谱诊断辅助装置的局部结构示意图一；图3为本专利技术的实施例提供的光谱诊断辅助装置的局部结构示意图二；图4为本专利技术的实施例提供的光谱诊断辅助装置的局部结构示意图三；图5为本专利技术的实施例提供的光谱诊断辅助装置的局部结构示意图四；图6为本专利技术的实施例提供的光谱诊断辅助装置配合光学发射光谱仪后检测到的光谱图；图7为本专利技术的实施例提供的超低压等离子喷涂装置喷涂后通过光谱诊断辅助装置和光学发射光谱仪收集到的Zr和Y元素的发射光谱局部谱图；图8为本专利技术的实施例提供的各成分光谱强度径向分布图。图标：100-光谱诊断辅助装置；101-超低压等离子喷涂装置；103-光学发射光谱仪；105-移动定位机构；107-光路采集机构；109-驱动组件；111-连接组件；113-激光器；115-第一支架；117-第二支架；119-第一连接板；121-第二连接板；125-滑块；127-螺杆调节组件；129-调节钮；131-螺杆；133-光纤端口；135-聚光透镜；137-挡光板；139-凹槽固定件。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱诊断辅助装置，用于配合光学发射光谱仪监测超低压等离子喷涂装置的等离子射流特性，其特征在于，包括：移动定位机构和光路采集机构，所述移动定位机构设置于所述超低压等离子喷涂装置，且用于进行定位作业，所述光路采集机构设置于所述移动定位机构，且用于当所述移动定位机构定位后，采集并监测所述等离子喷涂装置的等离子射流。

【技术特征摘要】
1.一种光谱诊断辅助装置，用于配合光学发射光谱仪监测超低压等离子喷涂装置的等离子射流特性，其特征在于，包括：移动定位机构和光路采集机构，所述移动定位机构设置于所述超低压等离子喷涂装置，且用于进行定位作业，所述光路采集机构设置于所述移动定位机构，且用于当所述移动定位机构定位后，采集并监测所述等离子喷涂装置的等离子射流。2.根据权利要求1所述的光谱诊断辅助装置，其特征在于：所述移动定位机构包括驱动组件、连接组件及激光器，所述驱动组件设置于所述超低压等离子喷涂装置，所述驱动组件与所述连接组件传动连接，所述激光器设置于所述连接组件，所述驱动组件用于驱动所述连接组件带动所述激光器移动，以使所述激光器发出的激光与所述超低压等离子喷涂装置的喷涂激光器发出的激光相交汇，以进行定位。3.根据权利要求2所述的光谱诊断辅助装置，其特征在于：所述驱动组件包括垂直设置的第一支架和第二支架，所述第一支架与所述超低压等离子喷涂装置固定连接，所述第二支架与所述第一支架连接，所述连接组件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板活动地设置于所述第二支架，所述第二连接板设置于所述第一连接板，所述激光器设置于所述第二连接板。4.根据权利要求3所述的光谱诊断辅助装置，其特征在于：所述第一支架和所述第二支架内均开设有滑槽，所述第二支架的滑槽内设置有可沿所述第二支架长...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓子谦，毛杰，张岩，刘敏，张小锋，牛少鹏，邓春明，邓畅光，杨焜，宋琛，
申请(专利权)人：广东省新材料研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44