[发明专利]平面动态电弧光谱同步实时扫描采集装置

权利要求书

1.一种平面动态电弧光谱同步实时扫描采集装置，特征在于其构成包括电弧输出电源（1）、电弧电流采集传感器（2）、光谱仪（3）、二维移动平台（4）、运动控制板卡（5）、光谱仪硬件触发电路（6）、步进电机驱动器（7）和计算机（8），上述部件的连接关系如下：

所述的电弧输出电源（1）的一端与放电电极相连，另一端经所述的电弧电流采集传感器（2）与所述的放电电极相对的物体相连，该电弧电流采集传感器（2）的输出端接所述的光谱仪硬件触发电路（6）的第一输入端，该光谱仪硬件触发电路（6）的第二输入端接所述的运动控制板卡（5），该光谱仪硬件触发电路（6）的输出端与所述的光谱仪（3）输入端相连，该光谱仪（3）的光纤探头固定在所述的二维移动平台（4）上，该光谱仪（3）的输出端接所述的计算机（8）的输入端，所述的运动控制板卡（5）经所述的步进电机驱动器（7）与所述的二维移动平台（4）的Z向运动电机和Y向运动电机相连；

所述的电弧输出电源（1）输出电弧电流信号经所述的电弧电流采集传感器（2）转换为0~4V电压信号输出至所述的光谱仪硬件触发电路（6）第一输入端； 

所述的运动控制板卡（5）向所述的步进电机驱动器（7）输出驱动信号，驱动所述的Z向步进电机和Y向步进电机步进运动，带动所述的二维移动平台（4）及其光谱仪（3）的光纤探头在YZ二维平面内运动扫描，所述的运动控制板卡（5）向所述的光谱仪硬件触发电路（6）第二输入端输入光纤探头的运动状态脉冲信号；

所述的光谱仪硬件触发电路（6）对所述的电弧电流采集传感器（2）的电电压信号进行判断和识别电弧电流状态，与来自所述的运动控制板卡（5）的光谱仪（3）的光纤探头的运动状态脉冲信号经过逻辑与运算后，向所述的光谱仪（3）输入触发脉冲信号，同步触发所述的光谱仪（3）的光纤探头实现平面动态电弧光谱的采集；保证电机连续扫描一个电弧平面，并在停止状态时所述的光谱仪（3）采集对应位置和对应状态的电弧光谱信号并输入给所述的计算机（8）。

2.根据权利要求1所述的平面动态电弧光谱同步实时扫描采集装置，其特征在于，所述的光谱仪硬件触发电路（6）包括电压放大电路（61）、电压比较电路（62）、单稳电路（63）、选择开关电路（64）、或门电路（65）和与门电路（66）；

来自所述的电弧电流采集传感器（2）的电压信号经过所述的电压放大电路（61）放大到-15V~+15V范围，经过所述的电压比较电路（62）分为峰值状态、基值状态和负状态，该三种状态经过所述的单稳电路（63）输出三种状态的单稳脉冲，所述的选择开关电路（64）将该三种状态通断给所述的或门电路（65）,该或门电路（65）输出的电弧电流状态脉冲信号与所述的运动控制卡（5）输出的光纤探头的运动状态脉冲信号，经所述的与门电路（66）输出触发脉冲信号给所述的光谱仪（3）。

3.根据权利要求1所述的平面动态电弧光谱同步实时扫描采集装置，其特征在于，所述的二维移动平台（4）包括Z向运动导轨，Z向步进电机，Y向运动导轨，Y向步进电机和光纤探头固定架；所述的Y向步进电机通过第一滚轴丝杠与Y向运动导轨相连，所述的Z向运动导轨固定在Y向运动导轨之上，所述的Z向步进电机通过第二滚轴丝杠与Z向运动导轨相连；所述的光纤探头固定架与所述的Z向运动导轨相连。

4.根据权利要求3所述的平面动态电弧光谱同步实时扫描采集装置，其特征在于，在所述的Y向步进电机处于运动状态时所述的运动控制板卡（5）输出低电平，在所述的 Y向步进电机处于停止状态时该运动控制板卡（5）输出高电平。