一种钢样在线成分快速分析装置及钢样在线分析方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钢样在线成分快速分析装置，包括：光源发射装置、用于将光源聚焦后照射在钢样上以激发其产生等离子体的光源聚焦装置、用于在等离子体的产生和传输过程中使其与空气隔绝的吹气保护装置、用于接收和分析等离子体成分的成分分析装置和控制装置，控制装置用于控制光源发射装置发射光源、用于控制吹气保护装置进行吹气保护、用于控制成分分析装置进行成分分析，光源为激光，光源发射装置与光源聚焦装置连通，控制装置分别与光源发射装置、吹气保护装置、成分分析装置连接。本发明专利技术还公开了基于上述钢样在线成分快速分析装置的钢样在线分析方法。通过利用本方法对钢样在线成分快速分析装置进行操作，可实现对钢样快速无损检测。

A device for rapid analysis of on-line composition of steel samples and the method for on-line analysis of steel samples

【技术实现步骤摘要】
一种钢样在线成分快速分析装置及钢样在线分析方法
本专利技术涉及钢样分析
，更具体地说，涉及一种钢样在线成分快速分析装置。此外，本专利技术还涉及一种基于上述钢样在线成分快速分析装置的钢样在线分析方法。
技术介绍
随着钢铁制造业的不断发展，人们越来越多的关注于如何缩短钢铁的生产周期和提高钢铁的生产质量。在钢铁的冶炼过程中，一般会需要经过多次对钢水取样分析以确定其成分，再根据钢水的分析结果来指导炼钢的补吹和出钢过程，从而保证钢铁的生产质量，因此，对钢水成分的分析是确保钢铁生产质量的至关重要的环节。现有技术中，钢厂大多先对液态钢水取样，当液态钢水样品冷却至固态后，再对固态钢水样品应用直读光谱法进行成分分析，该过程采用电火花作为激发光源，并需要配置占地面积庞大的炉前分析化验室，还需要经过送样、磨样等操作。此外，在对固态钢水样品进行检测时，对检测环境的温度、湿度、粉尘、吹氩等有严格要求。而且，利用电火花激发的光斑面积较大，整体检测时间大约为5至10分钟，也即检测周期长。并且，电火花还会在固态钢水样品的表面留下痕迹，损坏其完整性。综上所述，如何提供一种能实现钢样快速无损检测，并对检测环境要求低的装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种钢样在线成分快速分析装置，其可实现对钢样的快速无损检测。本专利技术的另一目的是提供一种基于上述钢样在线成分快速分析装置的钢样在线分析方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钢样在线成分快速分析装置，包括：用于发射光源的光源发射装置、用于将光源聚焦后照射在钢样上以激发其产生等离子体的光源聚焦装置、用于在等离子体的产生和传输过程中使其与空气隔绝的吹气保护装置、用于接收和分析等离子体成分的成分分析装置和控制装置，控制装置用于控制光源发射装置发射光源、用于控制吹气保护装置进行吹气保护、用于控制成分分析装置进行成分分析，光源为激光，光源发射装置与光源聚焦装置连通，控制装置分别与光源发射装置、吹气保护装置、成分分析装置连接。优选的，吹气保护装置的一端与光源聚焦装置连通，另一端与成分分析装置连通，吹气保护装置设有用于气流和等离子体流动的气流通道、用于吹入保护气的气管接头，保护气为惰性气体。优选的，吹气保护装置的内部设有用于聚焦等离子体的凸透镜。优选的，光源发射装置、光源聚焦装置、成分分析装置安装在基准面板上；基准面板为整板，或基准面板为多个板组装，以调节光源的聚焦高度和成分分析装置接收等离子体的高度。优选的，光源聚焦装置包括用于改变光源照射路线的镜片、用于聚焦改变路线后的光源使其照射在钢样上的镜头、分别与镜片和镜头连接并用于将光源聚焦装置固定安装于基准面板的安装座，安装座与光源发射装置的光源出口通道连通，安装座与吹气保护装置连通。优选的，镜片为离轴抛物镜。优选的，安装座与基准面板之间通过固定支架连接，安装座与固定支架之间为螺钉连接，固定支架与基准面板之间为螺钉连接。优选的，成分分析装置与基准面板之间通过托板连接，托板用于调节成分分析装置的位置和角度。优选的，成分分析装置与托板之间为螺钉连接，托板与基准面板之间为螺钉连接。一种钢样在线分析方法，应用于上述任一项所述的钢样在线成分快速分析装置，该方法包括：控制装置控制光源发射装置发射光源，光源进入光源聚焦装置内进行聚焦，聚焦后的光源照射在钢样上以激发其产生等离子体；控制装置控制吹气保护装置进行吹气保护，以使等离子体在产生和传输过程中均与空气隔绝；控制装置控制成分分析装置对所接收的等离子体进行成分分析。在使用本专利技术所提供的钢样在线分析方法，通过上述钢样在线成分快速分析装置对钢样进行检测时，由于采取的钢样激发光源为激光，激光照射到钢样表面时，不会对钢样造成损坏，故可实现对钢样的无损检测。并且，由于该检测过程不需要进行磨样，故可缩短检测周期。此外，由于在等离子体在产生和传输过程中均进行了吹起保护，因此，可避免空气对该检测结果造成影响，也即可使得其检测结果准确，最终可精准指导钢铁的生产，提高钢铁的生产效率。并且，利用激光作为激发光源，再通过本专利技术所提供的钢样在线成分快速分析装置，对钢样进行检测时，对检测环境的温度、湿度、粉尘等没有严格要求，装置占地空间小，因此，本专利技术所提供的装置更具有适用性和便于推广。综上所述，本专利技术所提供了一种钢样在线成分快速分析装置和钢样在线分析方法，通过利用本专利技术所提供的方法对钢样在线成分快速分析装置进行操作，可实现对钢样的快速无损检测，并且对检测环境要求低，占地空间小，更具有适用性和可推广性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的钢样在线成分快速分析装置具体实施例一的结构示意图；图2为本专利技术的吹气保护装置与光源聚焦装置连接的局部放大图。其中，1为光源发射装置、2为成分分析装置、3为吹气保护装置、4为钢样、5为固定支架、6为镜片、7为安装座、8为基准面板、9为托板、10为光源出口通道。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。本专利技术的核心是提供一种钢样在线成分快速分析装置，本专利技术的另一核心是提供一种基于上述钢样在线成分快速分析装置的钢样在线分析方法。通过利用该方法对钢样在线成分快速分析装置进行操作，可实现对钢样4的快速无损检测。请参考图1和图2，其中，图1为本专利技术所提供的钢样在线成分快速分析装置具体实施例一的结构示意图；图2为本专利技术的吹气保护装置3与光源聚焦装置连接的局部放大图。本专利技术提供了一种钢样在线成分快速分析装置，包括：用于发射光源的光源发射装置1、用于将光源聚焦后照射在钢样4上以激发其产生等离子体的光源聚焦装置、用于在等离子体的产生和传输过程中使其与空气隔绝的吹气保护装置3、用于接收和分析等离子体成分的成分分析装置2和控制装置，控制装置用于控制光源发射装置1发射光源、用于控制吹气保护装置3进行吹气保护、用于控制成分分析装置2进行成分分析，光源为激光，光源发射装置1与光源聚焦装置连通，控制装置分别与光源发射装置1、吹气保护装置3、成分分析装置2连接。需要说明的是，在使用本专利技术所提供的钢样在线成分快速分析装置进行钢样4检测时，先利用控制装置控制光源发射装置1发射光源，光源进入光源聚焦装置内进行聚焦，聚焦后的光源照射在钢样4上以激发其产生等离子体；同时，控制装置会控制吹气保护装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢样在线成分快速分析装置，其特征在于，包括：用于发射光源的光源发射装置(1)、用于将所述光源聚焦后照射在钢样(4)上以激发其产生等离子体的光源聚焦装置、用于在所述等离子体的产生和传输过程中使其与空气隔绝的吹气保护装置(3)、用于接收和分析所述等离子体成分的成分分析装置(2)和控制装置，所述控制装置用于控制所述光源发射装置(1)发射所述光源、用于控制所述吹气保护装置(3)进行吹气保护、用于控制所述成分分析装置(2)进行成分分析，所述光源为激光，所述光源发射装置(1)与所述光源聚焦装置连通，所述控制装置分别与所述光源发射装置(1)、所述吹气保护装置(3)、所述成分分析装置(2)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢样在线成分快速分析装置，其特征在于，包括：用于发射光源的光源发射装置(1)、用于将所述光源聚焦后照射在钢样(4)上以激发其产生等离子体的光源聚焦装置、用于在所述等离子体的产生和传输过程中使其与空气隔绝的吹气保护装置(3)、用于接收和分析所述等离子体成分的成分分析装置(2)和控制装置，所述控制装置用于控制所述光源发射装置(1)发射所述光源、用于控制所述吹气保护装置(3)进行吹气保护、用于控制所述成分分析装置(2)进行成分分析，所述光源为激光，所述光源发射装置(1)与所述光源聚焦装置连通，所述控制装置分别与所述光源发射装置(1)、所述吹气保护装置(3)、所述成分分析装置(2)连接。


2.根据权利要求1所述的钢样在线成分快速分析装置，其特征在于，所述吹气保护装置(3)的一端与所述光源聚焦装置连通，另一端与所述成分分析装置(2)连通，所述吹气保护装置(3)设有用于气流和所述等离子体流动的气流通道、用于吹入保护气的气管接头，所述保护气为惰性气体。


3.根据权利要求2所述的钢样在线成分快速分析装置，其特征在于，所述吹气保护装置(3)的内部设有用于聚焦所述等离子体的凸透镜。


4.根据权利要求2所述的钢样在线成分快速分析装置，其特征在于，所述光源发射装置(1)、所述光源聚焦装置、所述成分分析装置(2)安装在基准面板(8)上；
所述基准面板(8)为整板，或所述基准面板(8)为多个板组装，以调节所述光源的聚焦高度和所述成分分析装置(2)接收所述等离子体的高度。


5.根据权利要求4所述的钢样在线成分快速分析装置，其特征在于，所述光源聚焦装置包括用于改变所述光源照射路线的镜片(6)、用于聚焦改变路线后的所述光源使其...

【专利技术属性】
技术研发人员：田陆，
申请(专利权)人：湖南镭目科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43