[发明专利]自动对焦装置及采用该装置的块状物LIBS在线检测装置

摘要

本发明涉及激光诱导击穿光谱技术，具体为一种自动对焦装置及采用该装置的块状物LIBS在线检测装置。一种自动对焦装置，包括透镜组、中心开孔的荧光反射镜、面阵CCD以及计算机；所述透镜组包括位于同一主光轴上的第一、第二透镜及第三透镜；其中第二透镜为凹透镜且位于第一、第三透镜之间；第一、第三透镜为凸透镜且位置固定；第二透镜设在一个驱动装置上并可沿主光轴在第一、第三透镜之间移动；所述荧光反射镜位于第一透镜不与第二透镜相邻的一侧；所述面阵CCD位于荧光反射镜的反射光路上。本发明无须测距装置，可根据传送带物料高度自动对焦。克服了采用普通变焦镜头可分析波段有限、不能分析紫外光谱，结构复杂、易受粉尘污染的缺点。

主权项

1.一种块状物LIBS在线检测装置，包括激光器（10）、光谱仪（11）、激光反射镜（9）、光纤（12）以及第四透镜（4）；其特征在于，还包括自动对焦装置；所述自动对焦装置包括透镜组、中心开孔的荧光反射镜（5）、面阵CCD（6）以及计算机（7）；所述透镜组包括位于同一主光轴上的第一、第二透镜（1、2）及第三透镜（3）；其中第二透镜（2）为凹透镜且位于第一、第三透镜（1、3）之间；第一、第三透镜（1、3）为凸透镜且位置固定；第二透镜（2）设在一个驱动装置（8）上并可沿主光轴在第一、第三透镜（1、3）之间移动；所述荧光反射镜（5）位于第一透镜（1）不与第二透镜（2）相邻的一侧；所述面阵CCD（6）位于荧光反射镜（5）的反射光路上；面阵CCD（6）的信号输出端与计算机（7）的信号输入端相连接；计算机（7）的信号输出端与驱动装置（8）的信号输入端相连接；所述驱动装置（8）包括步进电机（81）、安装在步进电机（81）输出端的丝杆（82）以及安装在丝杆（82）上的螺母（83）；螺母（83）上安装有与丝杆（82）相垂直的镜架（84）；镜架（84）上开有安装孔且安装有第二透镜（2）；还包括一对与丝杆（82）走向平行的滑杆（85）；所述镜架（84）滑动套在滑杆（85）上；计算机（7）的信号输出端与步进电机（81）的信号输入端相连接；/n所述透镜组的主光轴呈竖直状态布置且第三透镜（3）位于最下方；所述激光反射镜（9）位于激光器（10）的出射光路上；所述荧光反射镜（5）以及透镜组顺次位于激光反射镜（9）的反射光路上；所述第四透镜（4）位于面阵CCD（6）之后；所述面阵CCD（6）通过一个微型电机驱动而转动以使荧光反射镜（5）的反射光入射至第四透镜（4）；所述光纤（12）的一端作为接收端接收第四透镜（4）汇聚的荧光；光纤（12）的另一端与光谱仪（11）的输入端相连接；激光器（10）的同步输出端与光谱仪（11）的控制端相连接；计算机（7）的信号输出端与激光器（10）的电压控制端口以及微型电机的控制端相连接；/n待测物料经透镜组所成的像经荧光反射镜（5）反射后被面阵CCD（6）采集，计算机（7）在相应软件的支持下控制驱动装置（8）上下移动，同时对面阵CCD（6）采集到的光强信号进行分析，当面阵CCD（6）上各像素点光强度的标准差最小时，认为完成对焦，此时计算机（7）控制激光器（10）发射脉冲激光，同时控制微型电机带动面阵CCD（6）转动一定角度，激光器（10）发射的激光经由激光反射镜（9）、荧光反射镜（5）的中心孔以及透镜组汇聚到待测物料，待测物料受到激光激发产生等离子体荧光；等离子体荧光经过透镜组汇聚以及荧光反射镜（5）反射后被光纤（12）所接收并输送至光谱仪（11），光谱仪（11）对接收到的荧光信号进行分析并得到此刻待测物料的成分信息。/n