本发明专利技术公开了一种激光诱导光谱系统、光谱校准方法、电子设备。激光诱导光谱系统，包括：激光烧蚀子系统，用于发出第一激光，以通过第一激光对样品进行激光烧蚀得到等离子体信号；收光子系统，用于对等离子体信号进行采集，并将等离子体信号转换为光谱数据；激光测距仪，用于发出第二激光；上位机，分别与激光烧蚀子系统和收光子系统连接，用于根据第二激光的激光光路将第一激光的激光聚焦点调整至预设位置，并获取光谱数据，得到待分析光谱数据，以及根据预设光谱校准数据和待分析光谱数据得到光谱校准系数，其中，预设光谱校准数据和待分析光谱数据通过激光烧蚀标准样品得到。该系统可以获取高质量的光谱数据。可以获取高质量的光谱数据。可以获取高质量的光谱数据。
【技术实现步骤摘要】
激光诱导光谱系统、光谱校准方法及电子设备
[0001]本专利技术涉及光谱
，尤其涉及一种激光诱导光谱系统、光谱校准方法、电子设备。
技术介绍
[0002]得益于激光烧蚀装置和光谱仪性能的提升，激光诱导击穿光谱仪检测技术得到了快速发展，其设备适用环境由实验室逐渐拓展到工业现场。激光诱导击穿光谱仪检测技术无接触、实时检测、快速等特点特别符合钢铁和有色行业对冶炼过程中高温冶金熔体进行成分检测的需求。目前激光诱导击穿光谱仪在线检测技术正逐渐取代传统化验室人工检测的方法，广泛应用于钢铁和有色行业，通过快速获取高温熔体成分，实时优化冶炼工艺，助力冶炼工艺智能化。
[0003]但是，相关技术中，激光烧蚀装置随着使用时间增加出现能量下降现象，光谱仪随着使用时间增加出现效率降低现象，两种现象都会降低激光诱导光谱系统光谱质量，增加激光诱导光谱系统定量分析误差，这种情况在如冶炼现场之类的恶劣环境更为明显。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种激光诱导光谱系统，以获取高质量的光谱数据。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种光谱校准方法。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种电子设备。
[0007]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种激光诱导光谱系统，所述系统包括：激光烧蚀子系统，用于发出第一激光，以通过所述第一激光对样品进行激光烧蚀得到等离子体信号；收光子系统，用于对所述等离子体信号进行采集，并将所述等离子体信号转换为光谱数据；激光测距仪，用于发出第二激光；上位机，分别与所述激光烧蚀子系统和所述收光子系统连接，用于根据所述第二激光的激光光路将所述第一激光的激光聚焦点调整至预设位置，并获取所述光谱数据，得到待分析光谱数据，以及根据预设光谱校准数据和所述待分析光谱数据得到光谱校准系数，其中，所述预设光谱校准数据和所述待分析光谱数据通过激光烧蚀标准样品得到。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种光谱校准方法，所述方法用于激光诱导光谱系统，所述系统包括激光烧蚀子系统，用于发出第一激光，以通过所述第一激光对样品进行激光烧蚀得到等离子体信号；收光子系统，用于对所述等离子体信号进行采集，并将所述等离子体信号转换为光谱数据；激光测距仪，用于发出第二激光；上位机，分别与所述激光烧蚀子系统和所述收光子系统连接，所述方法包括：根据所述第二激光的激光光路将所述第一激光的激光聚焦点调整至预设位置，获取待分析光谱数据；根据所述待分析光谱数据和预设光谱校准数据得到光谱校准系数，其中，所述预设光谱校准数据和所述待分析光谱数据通过激光烧蚀标准样品得到；根据所述光谱校准系数对所述光谱数据进
行校准。
[0009]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述的光谱校准方法。
[0010]本专利技术实施例的激光诱导光谱系统、光谱校准方法、电子设备，通过激光烧蚀子系统发出第一激光，通过第一激光对样品进行激光烧蚀得到等离子体信号，收光子系统对等离子体信号进行采集，并将等离子体信号转换为光谱数据，激光测距仪发出第二激光，上位机分别与激光烧蚀子系统和收光子系统连接，用于根据第二激光的激光光路将第一激光的激光聚焦点调整至预设位置，并获取待分析光谱数据，以及根据预设光谱校准数据和待分析光谱数据得到光谱校准系数，其中，预设光谱校准数据和待分析光谱数据通过激光烧蚀标准样品得到。由此，可以获取光谱校准系数，实现在得到光谱数据后，可以根据光谱校准系数对光谱数据进行校准，从而获取高质量的光谱数据，降低定量分析误差。而且，通过激光测距仪发出的第二激光的激光光路将第一激光的激光聚焦点调整至预设位置，可以使激光烧蚀子系统的激光烧蚀点更加准确定位在样品表面，从而进一步提高光谱校准系数的准确性，进一步提高获取到的光谱数据的质量，降低定量分析误差。
[0011]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一个实施例的激光诱导光谱系统的结构框图；图2是本专利技术一个示例的激光诱导击穿谱仪系统的结构示意图；图3是本专利技术一个示例的激光诱导击穿谱仪系统的结果示意图；图4是本专利技术另一个示例的激光诱导光谱系统的结果示意图；图5是本专利技术一个示例的激光诱导光谱系统的工作示意图；图6是本专利技术另一个示例的激光诱导光谱系统的工作示意图；图7是本专利技术实施例的光谱校准方法的流程图。
具体实施方式
[0013]下面参考附图描述本专利技术实施例的激光诱导光谱系统、光谱校准方法、电子设备，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。参考附图描述的实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制。
[0014]图1是本专利技术一个实施例的激光诱导光谱系统的结构框图。
[0015]如图1所示，激光诱导光谱系统100包括：激光烧蚀子系统20、收光子系统30、激光测距仪10、上位机40。
[0016]具体地，激光烧蚀子系统20，用于发出第一激光，以通过第一激光对样品进行激光烧蚀得到等离子体信号；收光子系统30，用于对等离子体信号进行采集，并将等离子体信号转换为光谱数据；激光测距仪10，用于发出第二激光；上位机40，分别与激光烧蚀子系统20和收光子系统30连接，用于根据第二激光的激光光路将第一激光的激光聚焦点调整至预设位置，并获取光谱数据，得到待分析光谱数据，以及根据预设光谱校准数据和待分析光谱数
据得到光谱校准系数，其中，预设光谱校准数据和待分析光谱数据通过激光烧蚀标准样品得到。
[0017]参见图2所示的示例，激光诱导击穿光谱仪包括激光烧蚀装置1、扩束装置2、分色镜3、带孔凹面镜4、凸面反射镜5、光谱仪6、聚焦透镜7、光纤耦合模块8、光纤9、壳体11、导轨13。激光烧蚀子系统20包括激光烧蚀装置1、扩束装置2、分色镜3、带孔凹面镜4、凸面反射镜5，收光子系统30包括分色镜3、带孔凹面镜4、凸面反射镜5、光谱仪6、光纤耦合模块8、光纤9。在该具体示例中，激光诱导击穿光谱仪还包括激光测距仪10，上述标准样品为标准碳钢12。导轨13可以调节激光烧蚀装置1与样品之间的距离，可选地，上述激光烧蚀子系统20也可包括导轨13。
[0018]激光烧蚀装置1用于提供烧蚀样品所需的能量，扩束装置2用于扩展激光束的直径并减小激光束的发散角，分色镜3用于透过激光束并反射等离子体光，带孔凹面镜4、凸面反射镜5和导轨13实现激光聚焦点调节功能，聚焦透镜7、光纤耦合模块8和光纤9完成信号收集和传输功能，将信号传输到光谱仪6中，通过光谱仪6完成信号光电转换，传输到上位机40，壳体11保护内部装置。
[0019]激光烧蚀装置1发出第一激光，经过扩束装置2改变发散角后，经过分色镜3、带孔凹面镜4和凸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光诱导光谱系统，其特征在于，所述系统包括：激光烧蚀子系统，用于发出第一激光，以通过所述第一激光对样品进行激光烧蚀得到等离子体信号；收光子系统，用于对所述等离子体信号进行采集，并将所述等离子体信号转换为光谱数据；激光测距仪，用于发出第二激光；上位机，分别与所述激光烧蚀子系统和所述收光子系统连接，用于根据所述第二激光的激光光路将所述第一激光的激光聚焦点调整至预设位置，并获取所述光谱数据，得到待分析光谱数据，以及根据预设光谱校准数据和所述待分析光谱数据得到光谱校准系数，其中，所述预设光谱校准数据和所述待分析光谱数据通过激光烧蚀标准样品得到。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机具体用于：控制所述激光烧蚀子系统将所述第一激光聚焦在所述标准样品上，且在所述第二激光的激光光路上。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光谱校准系数包括波长校准系数和强度校准系数，所述上位机具体用于：根据下式计算得到所述波长校准系数和所述强度校准系数：X
u1
=X
i1
+α，Y
u1
=β*Y
i1
，其中，X
i1
为所述预设光谱校准数据的光谱波长，Y
i1
为所述预设光谱校准数据的光谱强度，X
u1
为所述待分析光谱数据的光谱波长，Y
u1
为所述待分析光谱数据的光谱强度，α为所述波长校准系数，β为所述强度校准系数。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上位机还用于：在预设时刻，将所述激光烧蚀子系统的激光聚焦点调整至所述第二激光的激光光路上，获取所述光谱数据，得到所述预设光谱校准数据，其中，所述预设时刻为所述系统开始运行后的预设时段内的任意时刻。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述激光烧蚀子系统还包括激光烧蚀装置，以及用于调节所述激光烧蚀装置与所述样品之间的距离的导轨，所述上位机还用于：在得到所述预设光谱校准数据的同时，根据所述激光测距仪测量得到所述激光烧蚀子系统中的激光烧蚀装置与所述标准样品之间的第一距离，并获取与所述第一距离对应的导轨移动距离；根据所述第一距离和所述导轨移动距离判断距离模型是否偏移，以及在所述距离模型存在偏移时对所述距离模型进行更新，其中，所述距离模型表征所述激光测距仪与所述样品之间的距离和所述导轨移...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘从元，贾军伟，蒋博，张兵，
申请(专利权)人：合肥金星智控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。