[发明专利]一种电弧光谱同步实时扫描线性多通道采集装置

摘要

本发明公开了一种电弧光谱同步实时扫描线性多通道采集装置，包括电弧电流采集传感器，光谱成像系统，光谱采集平台，运动控制器，光谱仪，光谱时序检测与触发电路，线性阵列光纤和计算机；其中，电弧电流采集传感器通过信号线与光谱时序检测与触发电路相连接，并采集电弧电流信号，光谱时序检测与触发电路与光谱仪的外部触发接口相连接，光谱仪的光谱信号端通过信号线与计算机相连，并将光谱仪采集到的光谱信号输入计算机；光谱时序检测与触发电路分别与运动控制器相连接，运动控制器与光谱采集平台的运动电机相连接，线性阵列光纤的一端固定在光谱采集平台的光纤支架上，另一端固定在光谱仪的入射狭缝入口。

主权项

1.一种电弧光谱同步实时扫描线性多通道采集装置，其特征在于，包括电弧电流采集传感器，光谱成像系统，光谱采集平台，运动控制器，光谱仪，光谱时序检测与触发电路，线性阵列光纤和计算机；其中，所述电弧电流采集传感器通过信号线与所述光谱时序检测与触发电路的第一输入端相连接，并采集电弧电流信号，所述光谱时序检测与触发电路的输出端与所述光谱仪的外部触发接口相连接，所述光谱仪的光谱信号端通过信号线与所述计算机相连，并将所述光谱仪采集到的光谱信号输入所述计算机；所述光谱时序检测与触发电路的第二输入端和第二输出端分别与所述运动控制器的第一输出端和第一输入端相连接；所述运动控制器的第二输出端与所述光谱采集平台的运动电机相连接；所述线性阵列光纤的第一端部嵌入所述光谱成像系统，同时固定在所述光谱采集平台的光纤支架上，所述线性阵列光纤的第二端部固定在所述光谱仪的入射狭缝入口；所述光谱成像系统包括成像光屏，所述光谱成像系统通过所述成像光屏与所述光谱采集平台连接成一个整体；所述光谱成像系统还包括光学导轨，凸透镜和光阑，所述凸透镜和所述光阑安装在所述光学导轨上，所述凸透镜的中心、所述光阑的小孔及所述成像光屏的中心处于同一直线上，所述凸透镜和所述光阑被设置为可以在所述光学导轨上移动，光学导轨的长度为1.8‑2.3米；所述光谱采集平台为一维可移动光谱采集平台，所述光谱仪为多通道光谱仪；所述光谱时序检测与触发电路的核心由系统级的单片机构成，所述光谱时序检测与触发电路设置为当光谱采集平台处于停止状态后，启动所述光谱时序检测与触发电路的单片机内的触发程序对电弧状态进行检测和判断，并在电弧处于所需要的瞬时状态时输出光谱仪触发信号；所述单片机将输出的运动控制信号拉至低电平，并将检测的电弧电流采集传感器的电压模拟信号转换为数字信号，并对数字信号与触发程序内设定的阈值进行比较，得到相应的上升沿状态与下降沿状态；当所述单片机检测到电弧的电流达到上升沿状态的阈值时，所述单片机向所述多通道光谱仪输出时序触发信号，采集电弧位于峰值状态不同瞬时的光谱辐射信息；当所述单片机检测到电弧的电流达到下降沿状态的阈值时，所述单片机向所述多通道光谱仪输出时序触发信号，采集电弧位于基值状态不同瞬时的光谱辐射信息。