[发明专利]一种面向QPQ工艺的氮化盐成分半自动检测仪器

摘要

一种QPQ工艺氮化盐成分半自动检测仪器包括样品光谱检测系统，包括外围控制电路系统、数据采集电路系统、嵌入式测量与控制系统。所述样品光谱检测系统包括、氰酸盐含量光谱检测模块、氰化物含量光谱检测模块、铁离子含量光谱检测模块。所述样品光谱检测系统连接数据采集电路系统。所述嵌入式测量与控制系统通过串口连接数据采集电路系统，计算氮化盐样品中氰酸盐、氰化物和铁三个组分的含量。所述嵌入式测量与控制系统通过串口连接外围控制电路系统。外围控制电路系统连接样品光谱检测系统。本发明能够代替目前碳氮共渗QPQ表面处理工艺的氰酸盐、氰化物和铁三种关键必控成分含量的人工实验分析，重复性好，准确度高，能够为工件表面QPQ处理工艺质量控制提供重要技术支持。

主权项

一种面向QPQ表面处理工艺的氮化盐成分半自动检测仪器，包括样品光谱检测系统、外围控制电路系统、数据采集电路系统、嵌入式测量与控制系统；其特征在于：所述样品光谱检测系统包括氰酸盐含量光谱检测模块、氰化物含量光谱检测模块、铁离子含量光谱检测模块；所述样品光谱检测系统连接数据采集电路系统，数据采集电路系统用于采集样品光谱检测系统中的各个模块的多路模拟输出信号，转换为相应的多路数字信号；所述嵌入式测量与控制系统通过串口连接数据采集电路系统，并依据串口协议处理样品光谱检测系统的各路输出信号，计算氮化盐样品中氰酸盐、氰化物和铁离子三个组分的含量；所述嵌入式测量与控制系统通过串口连接外围控制电路系统，外围控制电路系统连接样品光谱检测系统，所述嵌入式测量与控制系统连接触控LCD显示器；所述氰酸盐含量光谱检测模块、氰化物含量光谱检测模块、铁离子含量光谱检测模块，每一个光谱检测模块均包括LED光源、准直透镜(a)，样品反应检测室(b)、聚焦透镜(c)、光电二极管(PD),光电二极管(PD)连接信号调节电路；LED光源经准直透镜(a)准直后，作为检测光束透过样品反应检测室(b)，出射光束经聚焦透镜(c)进入光电二极管(PD)光窗，转换为与光强成正比的光电流，经信号调节电路(d)实现电流电压转变、放大及滤波处理，最后输出模拟电压信号，送数据采集电路系统处理；所述样品反应检测室(b)包括石英比色皿(1)、不锈钢水槽(2)，所述不锈钢水槽(2)内盛超纯水(9)，所述不锈钢水槽(2)外壁安装有热电致冷器帕尔贴(3)，不锈钢水槽(2)外底部安装有直流电机(4)，直流电机(4)轴上安装有磁铁(5)；所述石英比色皿(1)内设有第一磁力搅拌子(6)，用以搅拌样品反应体系(11)；所述不锈钢水槽(2)内设有第二磁力搅拌子(6’)，用以维持均匀的恒温水浴温度场；所述外围控制电路系统包括LED光源控制模块、磁力搅拌控制模块、水浴恒温控制模块；所述LED光源控制模块包括但不仅限于TPS61042恒流LED驱动芯片，用于通过PWM信号进行精确的亮度控制，所述水浴恒温控制模块包括热敏电阻(10)、热电致温控模块(TEC)、集成电路芯片ADN8830，所述热敏电阻(10)为MF58型玻璃封装负温度系数热敏电阻，浸入不锈钢水槽(2),所述热电致温控模块(TEC)即帕尔贴片，集成电路芯片ADN8830驱动热电致温控模块(TEC)；所述磁力搅拌控制模块、水浴恒温控制模块集成于一体，通过控制直流电机旋转，带动磁铁旋转，从而通过磁力带动检测室比色皿内搅拌子的运动，以此实现对样品反应体系的搅拌控制。