[发明专利]一种直读光谱仪激发电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种激发光源电路，尤其是一种用于直读光谱仪的激发光源。

背景技术

直读光谱仪是一种精密的光学仪器，其光学结构置于密封的光室内部，在仪器的使用过程中待分析样品产生的光信号进入光室，通过光学结构投射到线阵传感器上转换为电信号，然后通过电子模块转换为数字信号存储在单片机中，运行在电脑上的分析软件从单片机中读取数字信号，进行分析和计算，得到样品中各个化学元素的含量。

直读光谱仪具有分析速度快，准确度高等优点，因此，在金属冶炼、机械加工、铸造等行业均有广泛的应用，是一种金属材料材质检测的强有力手段，具有很好的市场基础。

在直读光谱仪中，激发光源是核心部分，它起到将待分析样品中的原子瞬间加温形成原子发射光谱的作用，它的稳定性及可靠性决定了直读光谱仪的整体性能。

现在市面上的直读光谱仪的激发光源，主要存在的缺点：

1、激发光源的主功率回路大多采用电感、电容组合，形成不同的L、C比例，从而在对待分析样品放电过程中形成需要的放电电流，电感、电容体积庞大，影响设备的小型化，且电感、电容的离散性使得不同激发光源间的能量差别很大；

2、为了在待分析样品和激发电极间形成有效放电回路，需要配备1万伏左右的高压来引燃电路，这样会带来很强的干扰和安全隐患，对设备的可靠性产生影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题克服现有的技术缺陷，提供一种直读光谱仪激发电源电路，它无需高压引燃，因此不会有干扰和安全隐患；它不需要电感、电容的组合形成放电电流，且能有效控制放电电流的强度和放电时间；由于取消了体积庞大的电容，整个激发光源体积变小，同时减少了因为电容的离散性而导致的不同激发光源间的能量差别。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种直读光谱仪激发电源电路，激发电源电路将待分析样品中的原子瞬间加温形成原子发射光谱，激发光源电路包括直流电源、功率电感、步进电机、激发电极、功率MOS管和功率MOS管驱动电路，直流电源给激发光源电路提供直流电流，功率电感阻隔交流电流，使激发光源电路中只有直流电流，步进电机控制激发电极上下移动，激发电极的尖端放电产生电弧，与待分析样品之间形成稳定的电弧放电，使待分析样品内的原子发光，功率MOS管控制放电回路的形成与断开，功率MOS管驱动电路通过控制脉冲控制功率MOS管的导通与截止；直流电源依次连接功率电感、激发电极、待分析样品和功率MOS管形成一个闭合回路，步进电机连接激发电极，功率MOS管驱动电路连接功率MOS管。

进一步地，功率MOS管为N沟道增强型MOSFET，功率MOS管的栅极与功率MOS管驱动电路连接，功率MOS管的漏极与待分析样品连接，功率MOS管的源极与直流电源的负极连接，直流电源的正极与功率电感连接。

进一步地，激发电极与待分析样品之间的距离在3mm时，形成稳定的电弧放电。

本发明的有益效果：

1、本发明无需电感、电容的组合形成放电电流，且通过功率MOS管的导通时间和导通电阻能有效控制放电时间和放电电流的强度；由于取消了体积庞大的电容，整个激发光源体积变小，同时减少了因为电容的离散性而导致的不同激发光源间的能量差别。

2、本发明无需高达1万伏的引燃电压来击穿激发电极与待分析样品间的空气间隙，因此没有强干扰和安全问题，设备的可靠性高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种直读光谱仪激发电源电路的原理框图；

图2为本发明一种直读光谱仪激发电源电路的优先实施例的激发电极与待分析样品接触的示意图；

图3为本发明一种直读光谱仪激发电源电路的优先实施例的激发电极缓慢离开待分析样品的示意图。

附图标记说明：1-直流电源，2-功率电感，3-步进电机，4-激发电极，5-待分析样品，6-功率MOS管，7-功率MOS管驱动电路。

具体实施方式

本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。