用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪

摘要

本发明涉及激光诱导击穿光谱仪技术领域，提供了用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，包括光谱仪系统、承载机构、旋转检测盘总成和第一驱动机构，第一驱动机构包括旋转调节组件、转动管和活动杆，旋转检测盘总成包括移动板、载物盘和固定盘，载物盘外壁安装有第一传动齿轮，载物盘安装在移动板内，移动板内安装有第一驱动马达，第一驱动马达通过第一驱动齿轮连接第一传动齿轮，固定盘上安装丝杆，丝杆一端安装有第二传动齿轮，固定盘上还安装有第三传动齿轮和第二驱动马达，第二驱动马达上连接有第二驱动齿轮，第二驱动齿轮与第三传动齿轮啮合连接，第三传动齿轮还与第二传动齿轮啮合连接，移动板上还安装有螺母块，螺母块螺纹连接在丝杆上。

权利要求

1.用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，包括光谱仪系统(7)和承载机构(1)，其特征在于，还包括旋转检测盘总成(2)和第一驱动机构(3)，所述光谱仪系统(7)和第一驱动机构(3)均安装在承载机构(1)上，所述第一驱动机构(3)包括旋转调节组件(32)、转动管(33)和活动杆(34)，所述活动杆(34)连接在转动管(33)内，所述旋转调节组件(32)包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮安装在转动管(33)上，所述蜗杆与蜗轮啮合连接，所述旋转检测盘总成(2)包括移动板(21)、载物盘(22)和固定盘(23)，所述固定盘(23)安装在活动杆(34)上远离转动管(33)的一端，所述移动板(21)上开设有载物盘安装槽(211)和第一驱动马达安装槽(215)，所述载物盘(22)外壁安装有第一传动齿轮(221)，所述载物盘(22)安装在载物盘安装槽(211)内，所述第一驱动马达安装槽(215)内安装有第一驱动马达(214)，所述第一驱动马达安装槽(215)上安装有密封盖(2151)，所述载物盘(22)端部安装有翻边(222)，所述翻边(222)上靠近移动板(21)的一侧安装有燕尾块(223)，所述移动板(21)上安装有燕尾槽(213)，所述燕尾块(223)滑动连接在燕尾槽(213)内，所述第一驱动马达(214)上安装有第一驱动齿轮(212)，所述第一传动齿轮(221)与第一驱动齿轮(212)啮合连接，所述固定盘(23)上还安装有固定罩(25)，所述固定罩(25)和固定盘(23)边缘之间连接有丝杆(24)，所述丝杆(24)上位于固定罩(25)内的一端安装有第二传动齿轮(241)，所述固定罩(25)内还安装有第三传动齿轮(265)和第二驱动马达(27)，所述第二驱动马达(27)上连接有第二驱动齿轮(271)，所述第二驱动齿轮(271)与第三传动齿轮(265)啮合连接，所述第三传动齿轮(265)还与第二传动齿轮(241)啮合连接，所述移动板(21)上还安装有螺母块(216)，所述螺母块(216)螺纹连接在丝杆(24)上；

所述第一驱动机构(3)还包括升降调节组件(31)，所述升降调节组件(31)包括第一电动伸缩杆(311)、活动杆安装座(312)、第二导向杆(313)和第三弹簧(314)，所述第一电动伸缩杆(311)的固定端与驱动设备安装室(14)内壁铰接，所述第一电动伸缩杆(311)的活动端与活动杆安装座(312)铰接，所述活动杆安装座(312)内预装有与活动杆(34)连接的轴承，所述活动杆(34)表面沿着轴线方向设置有限位筋(341)，所述转动管(33)内壁开设有限位槽，所述限位筋(341)滑动连接在限位槽内，所述第一电动伸缩杆(311)的数量为若干个，且若干个第一电动伸缩杆(311)关于活动杆(34)轴对称，所述驱动设备安装室(14)底部安装有第二导向杆(313)，所述活动杆安装座(312)活动套设在第二导向杆(313)上，所述活动杆安装座(312)与驱动设备安装室(14)之间连接有第三弹簧(314)，所述第三弹簧(314)套设在第二导向杆(313)上，所述第二导向杆(313)的数量为若干个，若干个第二导向杆(313)关于活动杆(34)轴对称；

所述承载机构(1)包括样品加样室(11)、残渣清理室(12)和驱动设备安装室(14)，所述样品加样室(11)、残渣清理室(12)和驱动设备安装室(14)相互连通，所述旋转调节组件(32)和转动管(33)安装在驱动设备安装室(14)内，所述光谱仪系统(7)安装在样品加样室(11)上，所述样品加样室(11)、残渣清理室(12)和驱动设备安装室(14)上分别安装有样品加样室密封门(111)、残渣清理室密封门(126)和驱动设备安装室密封门(141)，所述样品加样室(11)上与光谱仪系统(7)对应的位置安装有观察窗(112)，所述光谱仪系统(7)包括计算机设备(71)、光谱仪本体(72)、聚焦透镜(73)和接收耦合透镜(74)，所述聚焦透镜(73)和接收耦合透镜(74)均安装在光谱仪本体(72)上，所述光谱仪本体(72)与计算机设备(71)电性连接，所述第一驱动马达(214)和第二驱动马达(27)均与计算机设备(71)电性连接，所述驱动设备安装室(14)内还安装有残渣收集室(13)，所述残渣收集室(13)内安装有残渣收集组件(6)，所述残渣收集组件(6)包括吸尘泵(61)、吸尘阀(62)和残渣收集袋(63)，所述残渣收集袋(63)安装在残渣收集室(13)内，所述残渣收集袋(63)通过连通管道连接吸尘泵(61)，所述吸尘泵(61)上安装有吸尘阀(62)，所述吸尘阀(62)分布在残渣清理室(12)内；

所述光谱仪系统(7)包括计算机设备(71)、光谱仪本体(72)、聚焦透镜(73)和接收耦合透镜(74)，所述聚焦透镜(73)和接收耦合透镜(74)均安装在光谱仪本体(72)上，所述光谱仪本体(72)与计算机设备(71)电性连接，所述第一驱动马达(214)和第二驱动马达(27)均与计算机设备(71)电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，其特征在于，所述第三传动齿轮(265)的中心位置安装有转动杆(263)，所述转动杆(263)安装在固定罩(25)上，所述转动杆(263)上远离第三传动齿轮(265)的一端安装有调节块(26)，所述调节块(26)的一侧安装有拉环(261)，所述调节块(26)上远离拉环(261)的一侧安装有第二磁铁环(262)，所述固定罩(25)上与第二磁铁环(262)对应的位置安装有第一磁铁环(251)，所述第三传动齿轮(265)和固定罩(25)内壁之间还设置有第二弹簧(264)，所述第二弹簧(264)套设在转动杆(263)上，所述第二弹簧(264)的弹力大于第二磁铁环(262)与第一磁铁环(251)之间的吸附力。

3.根据权利要求2所述的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，其特征在于，所述移动板(21)、丝杆(24)、第三传动齿轮(265)和载物盘(22)的数量均为若干个，且若干个第三传动齿轮(265)、移动板(21)、丝杆(24)和载物盘(22)关于固定盘(23)轴对称，所述若干个第三传动齿轮(265)均与一个第二驱动齿轮(271)啮合连接，且若干个移动板(21)和固定罩(25)组合成一个圆形整体。

4.根据权利要求3所述的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，其特征在于，所述残渣清理室(12)一侧还安装有清理机构安装室(125)，所述清理机构安装室(125)与残渣清理室(12)连通，且所述清理机构安装室(125)内设置有残渣清理机构(5)，所述残渣清理机构(5)包括清理组件(51)、第一骨架(52)和齿形导轨(53)，所述齿形导轨(53)的数量为若干个，若干个齿形导轨(53)平行排列在清理机构安装室(125)内壁，所述清理组件(51)安装在第一骨架(52)上，所述第一骨架(52)通过齿形导轨(53)安装在清理机构安装室(125)内，所述第一骨架(52)外侧安装有第一传动轴(521)、第一驱动电机(523)、传动组件(525)和第二传动轴(527)，所述第一传动轴(521)和第二传动轴(527)上分别安装有第五传动齿轮(522)和第六传动齿轮(526)，所述第一传动轴(521)一端与第一驱动电机(523)连接，所述第一传动轴(521)上远离第一驱动电机(523)的一端通过传动组件(525)连接第二传动轴(527)，所述第 五传动齿轮(522)和第六传动齿轮(526)均与齿形导轨(53)啮合连接，所述第一骨架(52)内侧则安装有第二电动伸缩杆(524)。

5.根据权利要求4所述的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，其特征在于，所述残渣清理机构(5)还包括第二骨架(54)和齿形传动带(55)，所述第二骨架(54)与第二电动伸缩杆(524)的活动端连接，所述第二骨架(54)滑动连接在第一骨架(52)内，所述第二骨架(54)上安装有第二驱动电机(542)和清理组件安装板(543)，所述清理组件(51)安装在清理组件安装板(543)上，所述第二驱动电机(542)上安装有第三驱动齿轮(541)，所述齿形传动带(55)连接在第三驱动齿轮(541)与清理组件(51)之间，所述清理组件(51)包括转动主体(511)、第四传动齿轮(512)和针簇安装杆(513)，所述针簇安装杆(513)安装在转动主体(511)上，所述转动主体(511)上安装有第四传动齿轮(512)，所述针簇安装杆(513)表面安装有若干针簇(514)，所述第四传动齿轮(512)与齿形传动带(55)啮合连接，所述清理组件安装板(543)上开设有转动槽(544)，所述转动主体(511)安装在转动槽(544)内，所述转动主体(511)、第四传动齿轮(512)和针簇安装杆(513)的数量均为若干个，且若干个第四传动齿轮(512)、转动主体(511)和针簇安装杆(513)关于清理组件安装板(543)轴对称，所述若干个第四传动齿轮(512)均与一个齿形传动带(55)啮合连接。

6.根据权利要求5所述的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，其特征在于，所述样品加样室(11)和残渣清理室(12)之间设置有遮挡组件(4)，所述遮挡组件(4)包括翻转板(41)、连杆(42)、转轴(43)和滑块(123)，所述翻转板(41)一端通过转轴(43)连接样品加样室(11)内壁，所述样品加样室(11)内壁还开设有滑槽(121)，所述滑槽(121)内安装有第一导向杆(122)，所述滑块(123)活动套设在第一导向杆(122)上，所述连杆(42)两端分别与翻转板(41)和滑块(123)铰接，所述滑块(123)和滑槽(121)底部之间还设置有第一弹簧(124)，所述第一弹簧(124)套设在第一导向杆(122)上，所述翻转板(41)的数量为两个，两个翻转板(41)对称分布在残渣清理室(12)上方。

7.根据权利要求6所述的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，其特征在于，所述活动杆(34)上还安装有支撑板(35)，所述支撑板(35)表面开设有若干插接槽(351)，所述固定盘(23)表面开设有若干插接杆(231)，所述插接杆(231)插合连接在插接槽(351)内，所述支撑板(35)上开设的空腔内还设置有限位组件(352)，所述限位组件(352)包括插销(3521)、滑杆(3522)、挡板(3523)、第四弹簧(3524)和固定块(3525)，所述固定块(3525)通过滑杆(3522)连接插销(3521)，所述插销(3521)与插接杆(231)上的限位孔插合连接，所述滑杆(3522)与支撑板(35)滑动连接，所述滑杆(3522)上安装有挡板(3523)，所述挡板(3523)与空腔内壁之间设置有第四弹簧(3524)，所述第四弹簧(3524)套设在滑杆(3522)上。

说明书

用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪

技术领域

[0001] 本发明涉及激光诱导击穿光谱仪技术领域，具体是涉及用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪。

背景技术

[0002] 激光诱导击穿光谱(Laser‑inducedbreakdownspectroscopy，简称LIBS)是一种利用高能脉冲激光与材料相互作用，产生等离子体发射光谱，并进行元素分析的新技术，与传
统的光谱测量技术相比，LIBS技术具有很多优点：(1)可同时进行多种元素的分析；(2)可在
非破坏或非接触的条件下，真正做到现场快速分析，无需进行样品预处理，分析方便，研究
对象再污染几率小；(3)测量对象几乎不受限制，可以是固体、液体、气体，也可以是硬度高、
难溶的物质；(4)可以实现连续监测，时间真正的快速分析。

[0003] LIBS光谱仪一般主要由激光器、样品台、光谱仪和电脑组成，其基本工作流程是激光光源输出的激光通过聚焦透镜聚焦于样品表面上，样品被激发至等离子态，发射的等离
子体光谱通过光纤送入光谱仪，光谱仪采集到的数据传输到计算机中，通过软件实现数据
的保存、分析和显示。

[0004] 目前LIBS光谱仪在进行检测工作时，一般是将样品放置于样品台上，激光直接聚焦到样品表面进行诱导击穿，进而获取样品光谱信号进行测量。

[0005] 但是现有的激光诱导击穿光谱仪还存在不便于调节内部样本的位置和无法有效清理掉内部残渣的问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，旨在解决当使用现有的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪存在使用不便和实用性差的问题。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，包括光谱仪系统和承载机构，还包括旋转检测盘总成和第一驱动机构，所述光谱仪系
统和第一驱动机构均安装在承载机构上，所述第一驱动机构包括旋转调节组件、转动管和
活动杆，所述活动杆连接在转动管内，所述旋转调节组件包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮安装在
转动管上，所述蜗杆与蜗轮啮合连接，所述旋转检测盘总成包括移动板、载物盘和固定盘，
所述固定盘安装在活动杆上远离转动管的一端，所述移动板上开设有载物盘安装槽和第一
驱动马达安装槽，所述载物盘外壁安装有第一传动齿轮，所述载物盘安装在载物盘安装槽
内，所述第一驱动马达安装槽内安装有第一驱动马达，所述第一驱动马达安装槽上安装有
密封盖，所述载物盘端部安装有翻边，所述翻边上靠近移动板的一侧安装有燕尾块，所述移
动板上安装有燕尾槽，所述燕尾块滑动连接在燕尾槽内，所述第一驱动马达上安装有第一
驱动齿轮，所述第一传动齿轮与第一驱动齿轮啮合连接，所述固定盘上还安装有固定罩，所
述固定罩和固定盘边缘之间连接有丝杆，所述丝杆上位于固定罩内的一端安装有第二传动
齿轮，所述固定罩内还安装有第三传动齿轮和第二驱动马达，所述第二驱动马达上连接有
第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮与第三传动齿轮啮合连接，所述第三传动齿轮还与第二
传动齿轮啮合连接，所述移动板上还安装有螺母块，所述螺母块螺纹连接在丝杆上。

[0008] 作为本发明的进一步方案，所述承载机构包括样品加样室、残渣清理室和驱动设备安装室，所述样品加样室、残渣清理室和驱动设备安装室相互连通，所述旋转调节组件和
转动管安装在驱动设备安装室内，所述光谱仪系统安装在样品加样室上，所述样品加样室、
残渣清理室和驱动设备安装室上分别安装有样品加样室密封门、残渣清理室密封门和驱动
设备安装室密封门，所述样品加样室上与光谱仪系统对应的位置安装有观察窗，所述光谱
仪系统包括计算机设备、光谱仪本体、聚焦透镜和接收耦合透镜，所述聚焦透镜和接收耦合
透镜均安装在光谱仪本体上，所述光谱仪本体与计算机设备电性连接，所述第一驱动马达
和第二驱动马达均与计算机设备电性连接，使用计算机设备不仅能够用来控制第二驱动马
达和第一驱动马达的开启和关闭，还能够用来控制光谱仪本体，并使用聚焦透镜和接收耦
合透镜检测分析样本。

[0009] 作为本发明的进一步方案，所述第一驱动机构还包括升降调节组件，所述升降调节组件包括第一电动伸缩杆、活动杆安装座、第二导向杆和第三弹簧，所述第一电动伸缩杆
的固定端与驱动设备安装室内壁铰接，所述第一电动伸缩杆的活动端与活动杆安装座铰
接，所述活动杆安装座内预装有与活动杆连接的轴承，所述活动杆表面沿着轴线方向设置
有限位筋，所述转动管内壁开设有限位槽，所述限位筋滑动连接在限位槽内，所述第一电动
伸缩杆的数量为若干个，且若干个第一电动伸缩杆关于活动杆轴对称，所述驱动设备安装
室底部安装有第二导向杆，所述活动杆安装座活动套设在第二导向杆上，所述活动杆安装
座与驱动设备安装室之间连接有第三弹簧，所述第三弹簧套设在第二导向杆上，所述第二
导向杆的数量为若干个，若干个第二导向杆关于活动杆轴对称，第一电动伸缩杆启动能够
带动活动杆沿着转动管的轴线做升降运动，从而能够带动旋转检测盘总成在样品加样室和
残渣清理室之间来回运动，第二导向杆和第三弹簧能够提高旋转检测盘总成在运动过程中
的稳定性，第三弹簧则起到缓冲的作用，防止运动速度过快，导致旋转检测盘总成收到损
坏。

[0010] 作为本发明的进一步方案，所述第三传动齿轮的中心位置安装有转动杆，所述转动杆安装在固定罩上，所述转动杆上远离第三传动齿轮的一端安装有调节块，所述调节块
的一侧安装有拉环，所述调节块上远离拉环的一侧安装有第二磁铁环，所述固定罩上与第
二磁铁环对应的位置安装有第一磁铁环，所述第三传动齿轮和固定罩内壁之间还设置有第
二弹簧，所述第二弹簧套设在转动杆上，第一磁铁环、第二磁铁环、第三传动齿轮和转动杆
相组合的设计，能够根据实际需要调节第三传动齿轮的位置，当不需要转动载物盘时，手动
拉动拉环，将第一磁铁环和第二磁铁环分开，此时第二驱动齿轮无法通过第三传动齿轮带
动第二传动齿轮旋转，当需要转动载物盘时，手动按压拉环，将第一磁铁环和第二磁铁环贴
合，此时第二驱动齿轮能够通过第三传动齿轮带动第二传动齿轮旋转，所述第二弹簧的弹
力大于第二磁铁环与第一磁铁环之间的吸附力。

[0011] 作为本发明的进一步方案，所述移动板、丝杆、第三传动齿轮和载物盘的数量均为若干个，且若干个第三传动齿轮、移动板、丝杆和载物盘关于固定盘轴对称，所述若干个第
三传动齿轮均与一个第二驱动齿轮啮合连接，且若干个移动板和固定罩组合成一个圆形整
体。

[0012] 作为本发明的进一步方案，所述残渣清理室一侧还安装有清理机构安装室，所述清理机构安装室与残渣清理室连通，且所述清理机构安装室内设置有残渣清理机构，所述
残渣清理机构包括清理组件、第一骨架和齿形导轨，所述齿形导轨的数量为若干个，若干个
齿形导轨平行排列在清理机构安装室内壁，所述清理组件安装在第一骨架上，所述第一骨
架通过齿形导轨安装在清理机构安装室内，所述第一骨架外侧安装有第一传动轴、第一驱
动电机、传动组件和第二传动轴，所述第一传动轴和第二传动轴上分别安装有第五传动齿
轮和第六传动齿轮，所述第一传动轴一端与第一驱动电机连接，所述第一传动轴上远离第
一驱动电机的一端通过传动组件连接第二传动轴，所述五传动齿轮和第六传动齿轮均与齿
形导轨啮合连接，所述第一骨架内侧则安装有第二电动伸缩杆。

[0013] 作为本发明的进一步方案，所述残渣清理机构还包括第二骨架和齿形传动带，所述第二骨架与第二电动伸缩杆的活动端连接，所述第二骨架滑动连接在第一骨架内，所述
第二骨架上安装有第二驱动电机和清理组件安装板，所述清理组件安装在清理组件安装板
上，所述第二驱动电机上安装有第三驱动齿轮，所述齿形传动带连接在第三驱动齿轮与清
理组件之间，所述清理组件包括转动主体、第四传动齿轮和针簇安装杆，所述针簇安装杆安
装在转动主体上，所述转动主体上安装有第四传动齿轮，所述针簇安装杆表面安装有若干
针簇，所述第四传动齿轮与齿形传动带啮合连接，所述清理组件安装板上开设有转动槽，所
述转动主体安装在转动槽内，所述第四传动齿轮、转动主体和针簇安装杆的数量均为若干
个，且若干个第四传动齿轮、转动主体和针簇安装杆关于清理组件安装板轴对称，所述若干
个第四传动齿轮均与一个齿形传动带啮合连接。

[0014] 作为本发明的进一步方案，所述样品加样室和残渣清理室之间设置有遮挡组件，所述遮挡组件包括翻转板、连杆、转轴和滑块，所述翻转板一端通过转轴连接样品加样室内
壁，所述样品加样室内壁还开设有滑槽，所述滑槽内安装有第一导向杆，所述滑块活动套设
在第一导向杆上，所述连杆两端分别与翻转板和滑块铰接，所述滑块和滑槽底部之间还设
置有第一弹簧，所述第一弹簧套设在第一导向杆上，所述翻转板的数量为两个，两个翻转板
对称不在残渣清理室上方。

[0015] 作为本发明的进一步方案，所述活动杆上还安装有支撑板，所述支撑板表面开设有若干插接槽，所述固定盘表面开设有若干插接杆，所述插接杆插合连接在插接槽内，所述
支撑板上开设的空腔内还设置有限位组件，所述限位组件包括插销、滑杆、挡板、第四弹簧
和固定块，所述固定块通过滑杆连接插销，所述插销与插接杆上的限位孔插合连接，所述滑
杆与支撑板滑动连接，所述滑杆上安装有挡板，所述挡板与空腔内壁之间设置有第四弹簧，
所述第四弹簧套设在滑杆上。

[0016] 作为本发明的进一步方案，所述驱动设备安装室内还安装有残渣收集室，所述残渣收集室内安装有残渣收集组件，所述残渣收集组件包括吸尘泵、吸尘阀和残渣收集袋，所
述残渣收集袋安装在残渣收集室内，所述残渣收集袋通过连通管道连接吸尘泵，所述吸尘
泵上安装有吸尘阀，所述吸尘阀分布在残渣清理室内。

[0017] 综上所述，本发明的有益效果是：

[0018] 1、启动第二驱动马达带动第二驱动齿轮旋转，按压调节块，将第二磁铁环与第一磁铁环吸附，此时第三传动齿轮能够连接在第二驱动齿轮和第二传动齿轮之间，进而能够
带动丝杆旋转，进而通过螺母块带动移动板以及移动板上的载物盘平移一定的距离，第一
驱动马达带动载物盘在载物盘安装槽内转动，能够进一步调节载物盘上的样本的位置，便
于光谱仪系统对其检测分析，相较于传统的载物平台来说，该旋转检测盘总成不仅能够快
速将精确的将样本移动至光谱仪系统所在的位置，还便于光谱仪系统对样本表面的不同位
置进行检测分析，在使用方便的同时，还能够提高检测分析的准确性；

[0019] 2、第一电动伸缩杆启动能够带动活动杆沿着转动管的轴线做升降运动，从而能够带动旋转检测盘总成在样品加样室和残渣清理室之间来回运动，转动管和活动杆之间通过
限位筋与限槽相配合的设计，能够同时实现活动杆的升降和旋转两种功能，具备结构配合
巧妙和结构简单的特点；

[0020] 3、第一磁铁环、第二磁铁环、第三传动齿轮和转动杆相组合的设计，能够根据实际需要调节第三传动齿轮的位置，当不需要转动载物盘时，手动拉动拉环，将第一磁铁环和第
二磁铁环分开，此时第二驱动齿轮无法通过第三传动齿轮带动第二传动齿轮旋转，当需要
转动载物盘时，手动按压拉环，将第一磁铁环和第二磁铁环贴合，此时第二驱动齿轮能够通
过第三传动齿轮带动第二传动齿轮旋转，具备结构配合紧凑、灵活性好和使用方便以及实
用性强的特点；

[0021] 4、第二电动伸缩杆能够带动第二骨架和清理组件水平移动，从而快速将清理组件移动至旋转检测盘总成所在的位置，直至将带有若干针簇的针簇安装杆插入载物盘内为
止，此时启动第二驱动电机，在第三驱动齿轮和齿形传动带的传动作用下，能够带动若干个
针簇安装杆围绕自身轴线同时旋转，从而将洒落或粘附在载物盘内的样品残渣清理掉，具
备自动化程度高和清理效果好的特点，提高了清理效率的同时还提高了清理效果，具备实
用性强的特点；

[0022] 5、翻转板正反两面均设计为倾斜结构，这样一来就使得，旋转检测盘总成在顶压翻转板时，不仅能够沿着翻转板表面移动，还能够带动翻转板旋转，第一弹簧的弹力又能够
带动翻转板复位，具备结构配合巧妙的特点，不管旋转检测盘总成是位于样品加样室还是
在残渣清理室内时，翻转板都始终将样品加样室和残渣清理室隔离开来，防止残渣清理室
内的灰尘或者残渣进入样品加样室内，有利于保证样品加样室内的洁净度。

附图说明

[0023] 图1为本发明实施例用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪的主视图。

[0024] 图2为本发明实施例用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪的平面结构示意图。

[0025] 图3为本发明图2中A‑A的断面图。

[0026] 图4为本发明实施例中旋转检测盘总成的立体图。

[0027] 图5为本发明实施例中旋转检测盘总成的俯视图。

[0028] 图6为本发明实施例中旋转检测盘总成的装配示意图。

[0029] 图7为本发明实施例中固定盘的立体图。

[0030] 图8为本发明实施例中移动板的第一立体图。

[0031] 图9为本发明实施例中移动板的第二立体图。

[0032] 图10为本发明实施例中载物盘的立体图。

[0033] 图11为本发明实施例中残渣清理机构的立体图。

[0034] 图12为本发明实施例中第一骨架的立体图。

[0035] 图13为本发明实施例中清理组件、第二骨架和齿形传动带的装配示意图。

[0036] 图14为本发明实施例中第二骨架的立体图。

[0037] 图15为本发明实施例中清理组件的立体图。

[0038] 图16为本发明图1中a的局部放大图。

[0039] 图17为本发明图1中b的局部放大图。

[0040] 图18为本发明图1中c的局部放大图。

[0041] 图19为本发明图1中d的局部放大图。

[0042] 图20为本发明图1中升降调节组件的局部放大图。

[0043] 附图标记：1‑承载机构、11‑样品加样室、111‑样品加样室密封门、112‑观察窗、12‑残渣清理室、121‑滑槽、122‑第一导向杆、123‑滑块、124‑第一弹簧、125‑清理机构安装室、
126‑残渣清理室密封门、13‑残渣收集室、14‑驱动设备安装室、141‑驱动设备安装室密封
门、2‑旋转检测盘总成、21‑移动板、211‑载物盘安装槽、212‑第一驱动齿轮、213‑燕尾槽、
214‑第一驱动马达、215‑第一驱动马达安装槽、2151‑密封盖、216‑螺母块、22‑载物盘、221‑
第一传动齿轮、222‑翻边、223‑燕尾块、23‑固定盘、231‑插接杆、24‑丝杆、241‑第二传动齿
轮、25‑固定罩、251‑第一磁铁环、26‑调节块、261‑拉环、262‑第二磁铁环、263‑转动杆、264‑
第二弹簧、265‑第三传动齿轮、27‑第二驱动马达、271‑第二驱动齿轮、3‑第一驱动机构、31‑
升降调节组件、311‑第一电动伸缩杆、312‑活动杆安装座、313‑第二导向杆、314‑第三弹簧、
32‑旋转调节组件、33‑转动管、34‑活动杆、341‑限位筋、35‑支撑板、351‑插接槽、352‑限位
组件、3521‑插销、3522‑滑杆、3523‑挡板、3524‑第四弹簧、3525‑固定块、4‑遮挡组件、41‑翻
转板、42‑连杆、43‑转轴、5‑残渣清理机构、51‑清理组件、511‑转动主体、512‑第四传动齿
轮、513‑针簇安装杆、514‑针簇、52‑第一骨架、521‑第一传动轴、522‑第五传动齿轮、523‑第
一驱动电机、524‑第二电动伸缩杆、525‑传动组件、526‑第六传动齿轮、527‑第二传动轴、
53‑齿形导轨、54‑第二骨架、541‑第三驱动齿轮、542‑第二驱动电机、543‑清理组件安装板、
544‑转动槽、55‑齿形传动带、6‑残渣收集组件、61‑吸尘泵、62‑吸尘阀、63‑残渣收集袋、7‑
光谱仪系统、71‑计算机设备、72‑光谱仪本体、73‑聚焦透镜、74‑接收耦合透镜。

具体实施方式

[0044] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。

[0045] 在本发明的描述中，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方
位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0046] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

[0047] 请参阅图1、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，本发明实施例提供的用于多样品检测的激光诱导击穿光谱仪，包括光谱仪系统7和承载机构1，还包括旋转检测盘总成2
和第一驱动机构3，所述光谱仪系统7和第一驱动机构3均安装在承载机构1上，所述第一驱
动机构3包括旋转调节组件32、转动管33和活动杆34，所述活动杆34连接在转动管33内，所
述旋转调节组件32包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮安装在转动管33上，所述蜗杆与蜗轮啮合连
接，所述旋转检测盘总成2包括移动板21、载物盘22和固定盘23，所述固定盘23安装在活动
杆34上远离转动管33的一端，所述移动板21上开设有载物盘安装槽211和第一驱动马达安
装槽215，所述载物盘22外壁安装有第一传动齿轮221，所述载物盘22安装在载物盘安装槽
211内，所述第一驱动马达安装槽215内安装有第一驱动马达214，所述第一驱动马达安装槽
215上安装有密封盖2151，所述载物盘22端部安装有翻边222，所述翻边222上靠近移动板21
的一侧安装有燕尾块223，所述移动板21上安装有燕尾槽213，所述燕尾块223滑动连接在燕
尾槽213内，所述第一驱动马达214上安装有第一驱动齿轮212，所述第一传动齿轮221与第
一驱动齿轮212啮合连接，所述固定盘23上还安装有固定罩25，所述固定罩25和固定盘23边
缘之间连接有丝杆24，所述丝杆24上位于固定罩25内的一端安装有第二传动齿轮241，所述
固定罩25内还安装有第三传动齿轮265和第二驱动马达27，所述第二驱动马达27上连接有
第二驱动齿轮271，所述第二驱动齿轮271与第三传动齿轮265啮合连接，所述第三传动齿轮
265还与第二传动齿轮241啮合连接，所述移动板21上还安装有螺母块216，所述螺母块216
螺纹连接在丝杆24上。

[0048] 在本发明实施例中，蜗杆上还设置有手柄，手动操作手柄带动蜗杆旋转，能够带动蜗轮、转动管33和活动杆34旋转，进而带动旋转检测盘总成2旋转，能够快速将旋转检测盘
总成2上的载物盘22移动至光谱仪系统7所在的位置，当需要微调载物盘22的位置时，首先
启动第二驱动马达27带动第二驱动齿轮271旋转，然后按压调节块26，将第二磁铁环262与
第一磁铁环251吸附，此时第三传动齿轮265能够连接在第二驱动齿轮271和第二传动齿轮
241之间，进而能够带动丝杆24旋转，进而通过螺母块216带动移动板21以及移动板21上的
载物盘22平移一定的距离后停止。接着启动第一驱动马达214带动第一驱动齿轮212旋转，
利用第一驱动齿轮212和第一传动齿轮221之间的啮合原理带动载物盘22在载物盘安装槽
211内转动，能够进一步调节载物盘22上的样本的位置，便于光谱仪系统7对其检测分析，相
较于传统的载物平台来说，该旋转检测盘总成2不仅能够快速将精确的将样本移动至光谱
仪系统7所在的位置，还便于光谱仪系统7对样本表面的不同位置进行检测分析，在使用方
便的同时，还能够提高检测分析的准确性。

[0049] 请参阅图1和图2，本发明的一个实施例中，所述承载机构1包括样品加样室11、残渣清理室12和驱动设备安装室14，所述样品加样室11、残渣清理室12和驱动设备安装室14
相互连通，所述旋转调节组件32和转动管33安装在驱动设备安装室14内，所述光谱仪系统7
安装在样品加样室11上，所述样品加样室11、残渣清理室12和驱动设备安装室14上分别安
装有样品加样室密封门111、残渣清理室密封门126和驱动设备安装室密封门141，所述样品
加样室11上与光谱仪系统7对应的位置安装有观察窗112，所述光谱仪系统7包括计算机设
备71、光谱仪本体72、聚焦透镜73和接收耦合透镜74，所述聚焦透镜73和接收耦合透镜74均
安装在光谱仪本体72上，所述光谱仪本体72与计算机设备71电性连接，所述第一驱动马达
214和第二驱动马达27均与计算机设备71电性连接。

[0050] 在本发明实施例中，使用计算机设备71不仅能够用来控制第二驱动马达27和第一驱动马达214的开启和关闭，还能够用来控制光谱仪本体72，并使用聚焦透镜73和接收耦合
透镜74检测分析样本。

[0051] 请参阅图1和图20，本发明的一个实施例中，所述第一驱动机构3还包括升降调节组件31，所述升降调节组件31包括第一电动伸缩杆311、活动杆安装座312、第二导向杆313
和第三弹簧314，所述第一电动伸缩杆311的固定端与驱动设备安装室14内壁铰接，所述第
一电动伸缩杆311的活动端与活动杆安装座312铰接，所述活动杆安装座312内预装有与活
动杆34连接的轴承，所述活动杆34表面沿着轴线方向设置有限位筋341，所述转动管33内壁
开设有限位槽，所述限位筋341滑动连接在限位槽内，所述第一电动伸缩杆311的数量为若
干个，且若干个第一电动伸缩杆311关于活动杆34轴对称，所述驱动设备安装室14底部安装
有第二导向杆313，所述活动杆安装座312活动套设在第二导向杆313上，所述活动杆安装座
312与驱动设备安装室14之间连接有第三弹簧314，所述第三弹簧314套设在第二导向杆313
上，所述第二导向杆313的数量为若干个，若干个第二导向杆313关于活动杆34轴对称。

[0052] 在本发明实施例中，第一电动伸缩杆311启动能够带动活动杆34沿着转动管33的轴线做升降运动，从而能够带动旋转检测盘总成2在样品加样室11和残渣清理室12之间来
回运动，转动管33和活动杆34之间通过限位筋341与限位槽相配合的设计，能够同时实现活
动杆34的升降和旋转两种功能，具备结构配合巧妙和结构简单的特点，第二导向杆313和第
三弹簧314能够提高旋转检测盘总成2在运动过程中的稳定性，第三弹簧314则起到缓冲的
作用，防止运动速度过快，导致旋转检测盘总成2受到损坏。

[0053] 请参阅图1和图16，本发明的一个实施例中，所述第三传动齿轮265的中心位置安装有转动杆263，所述转动杆263安装在固定罩25上，所述转动杆263上远离第三传动齿轮
265的一端安装有调节块26，所述调节块26的一侧安装有拉环261，所述调节块26上远离拉
环261的一侧安装有第二磁铁环262，所述固定罩25上与第二磁铁环262对应的位置安装有
第一磁铁环251，所述第三传动齿轮265和固定罩25内壁之间还设置有第二弹簧264，所述第
二弹簧264套设在转动杆263上，所述第二弹簧264的弹力大于第二磁铁环262与第一磁铁环
251之间的吸附力。

[0054] 在本发明实施例中，第一磁铁环251、第二磁铁环262、第三传动齿轮265和转动杆263相组合的设计，能够根据实际需要调节第三传动齿轮265的位置，当不需要转动载物盘
22时，手动拉动拉环261，将第一磁铁环251和第二磁铁环262分开，此时第二驱动齿轮271无
法通过第三传动齿轮265带动第二传动齿轮241旋转，当需要转动载物盘22时，手动按压拉
环261，将第一磁铁环251和第二磁铁环262贴合，此时第二驱动齿轮271能够通过第三传动
齿轮265带动第二传动齿轮241旋转，具备结构配合紧凑、灵活性好和使用方便以及实用性
强的特点。

[0055] 请参阅图4至图10，本发明的一个实施例中，所述移动板21、丝杆24、第三传动齿轮265和载物盘22的数量均为若干个，且若干个第三传动齿轮265、第三传动齿轮265、移动板
21、丝杆24和载物盘22关于固定盘23轴对称，所述若干个第三传动齿轮265均与一个第二驱
动齿轮271啮合连接，且若干个移动板21和固定罩25组合成一个圆形整体。

[0056] 在本发明实施例中，载物盘22的数量越多，能够放置的样本的种类就越多，能够同时测量分析的样本就越多，实用性就越强。

[0057] 请参阅图3、图11和图12，本发明的一个实施例中，所述残渣清理室12一侧还安装有清理机构安装室125，所述清理机构安装室125与残渣清理室12连通，且所述清理机构安
装室125内设置有残渣清理机构5，所述残渣清理机构5包括清理组件51、第一骨架52和齿形
导轨53，所述齿形导轨53的数量为若干个，若干个齿形导轨53平行排列在清理机构安装室
125内壁，所述清理组件51安装在第一骨架52上，所述第一骨架52通过齿形导轨53安装在清
理机构安装室125内，所述第一骨架52外侧安装有第一传动轴521、第一驱动电机523、传动
组件525和第二传动轴527，所述第一传动轴521和第二传动轴527上分别安装有第五传动齿
轮522和第六传动齿轮526，所述第一传动轴521一端与第一驱动电机523连接，所述第一传
动轴521上远离第一驱动电机523的一端通过传动组件525连接第二传动轴527，所述五传动
齿轮522和第六传动齿轮526均与齿形导轨53啮合连接，所述第一骨架52内侧则安装有第二
电动伸缩杆524。

[0058] 在本发明实施例中，当升降调节组件31将旋转检测盘总成2移动至残渣清理室12内后，启动第一驱动电机523，能够带动第一传动轴521和第五传动齿轮522旋转，在传动组
件525的传动作用下，又能够同步带动第二传动轴527和第六传动齿轮526旋转，利用第五传
动齿轮522和第六传动齿轮526与齿形导轨53啮合关系，能够实现残渣清理机构5升降的功
能。

[0059] 请参阅图2、图13至图18，本发明的一个实施例中，所述残渣清理机构5还包括第二骨架54和齿形传动带55，所述第二骨架54与第二电动伸缩杆524的活动端连接，所述第二骨
架54滑动连接在第一骨架52内，所述第二骨架54上安装有第二驱动电机542和清理组件安
装板543，所述清理组件51安装在清理组件安装板543上，所述第二驱动电机542上安装有第
三驱动齿轮541，所述齿形传动带55连接在第三驱动齿轮541与清理组件51之间，所述清理
组件51包括转动主体511、第四传动齿轮512和针簇安装杆513，所述针簇安装杆513安装在
转动主体511上，所述转动主体511上安装有第四传动齿轮512，所述针簇安装杆513表面安
装有若干针簇514，所述第四传动齿轮512与齿形传动带55啮合连接，所述清理组件安装板
543上开设有转动槽544，所述转动主体511安装在转动槽544内，所述转动主体511、第四传
动齿轮512和针簇安装杆513的数量均为若干个，且若干个第四传动齿轮512、转动主体511
和针簇安装杆513关于清理组件安装板543轴对称，所述若干个第四传动齿轮512均与一个
齿形传动带55啮合连接。

[0060] 在本发明实施例中，第二电动伸缩杆524能够带动第二骨架54和清理组件51水平移动，从而快速将清理组件51移动至旋转检测盘总成2所在的位置，直至将带有若干针簇
514的针簇安装杆513插入载物盘22内为止，此时启动第二驱动电机542，在第三驱动齿轮
541和齿形传动带55的传动作用下，能够带动若干个针簇安装杆513围绕自身轴线同时旋
转，从而将洒落或粘附在载物盘22内的样品残渣清理掉，具备自动化程度高和清理效果好
的特点，提高了清理效率的同时还提高了清理效果，具备实用性强的特点。

[0061] 请参阅图1和图19，本发明的一个实施例中，所述样品加样室11和残渣清理室12之间设置有遮挡组件4，所述遮挡组件4包括翻转板41、连杆42、转轴43和滑块123，所述翻转板
41一端通过转轴43连接样品加样室11内壁，所述样品加样室11内壁还开设有滑槽121，所述
滑槽121内安装有第一导向杆122，所述滑块123活动套设在第一导向杆122上，所述连杆42
两端分别与翻转板41和滑块123铰接，所述滑块123和滑槽121底部之间还设置有第一弹簧
124，所述第一弹簧124套设在第一导向杆122上，所述翻转板41的数量为两个，两个翻转板
41对称不在残渣清理室12上方。

[0062] 在本发明实施例中，两个翻转板41上均开设有用来避让活动杆34的避让槽，用来防止出现干涉，翻转板41正反两面均设计为倾斜结构，这样一来就使得，旋转检测盘总成2
在顶压翻转板41时，不仅能够沿着翻转板41表面移动，还能够带动翻转板41旋转，第一弹簧
124的弹力又能够带动翻转板41复位，具备结构配合巧妙的特点，不管旋转检测盘总成2是
位于样品加样室11还是在残渣清理室12内时，翻转板41都始终将样品加样室11和残渣清理
室12隔离开来，防止残渣清理室12内的灰尘或者残渣进入样品加样室11内，有利于保证样
品加样室11内的洁净度。

[0063] 请参阅图1和图18，本发明的一个实施例中，所述活动杆34上还安装有支撑板35，所述支撑板35表面开设有若干插接槽351，所述固定盘23表面开设有若干插接杆231，所述
插接杆231插合连接在插接槽351内，所述支撑板35上开设的空腔内还设置有限位组件352，
所述限位组件352包括插销3521、滑杆3522、挡板3523、第四弹簧3524和固定块3525，所述固
定块3525通过滑杆3522连接插销3521，所述插销3521与插接杆231上的限位孔插合连接，所
述滑杆3522与支撑板35滑动连接，所述滑杆3522上安装有挡板3523，所述挡板3523与空腔
内壁之间设置有第四弹簧3524，所述第四弹簧3524套设在滑杆3522上。

[0064] 在本发明实施例中，限位组件352的设计便于安装和拆卸旋转检测盘总成2。

[0065] 请参阅图1，本发明的一个实施例中，所述驱动设备安装室14内还安装有残渣收集室13，所述残渣收集室13内安装有残渣收集组件6，所述残渣收集组件6包括吸尘泵61、吸尘
阀62和残渣收集袋63，所述残渣收集袋63安装在残渣收集室13内，所述残渣收集袋63通过
连通管道连接吸尘泵61，所述吸尘泵61上安装有吸尘阀62，所述吸尘阀62分布在残渣清理
室12内。

[0066] 在本发明实施例中，残渣收集组件6能够将残渣清理室12内的残渣和灰尘吸收进残渣收集袋63内，便于对其集中处理。

[0067] 本发明实施例的工作过程为：手动操作手柄带动蜗杆旋转，能够带动蜗轮、转动管33和活动杆34旋转，进而带动旋转检测盘总成2旋转，能够快速将旋转检测盘总成2上的载
物盘22移动至光谱仪系统7所在的位置，当需要微调载物盘22的位置时，首先启动第二驱动
马达27带动第二驱动齿轮271旋转，然后按压调节块26，将第二磁铁环262与第一磁铁环251
吸附，此时第三传动齿轮265能够连接在第二驱动齿轮271和第二传动齿轮241之间，进而能
够带动丝杆24旋转，进而通过螺母块216带动移动板21以及移动板21上的载物盘22平移一
定的距离后停止。接着启动第一驱动马达214带动第一驱动齿轮212旋转，利用第一驱动齿
轮212和第一传动齿轮221之间的啮合原理带动载物盘22在载物盘安装槽211内转动，能够
进一步调节载物盘22上的样本的位置，便于光谱仪系统7对其检测分析；

[0068] 第一电动伸缩杆311启动能够带动活动杆34沿着转动管33的轴线做升降运动，从而能够带动旋转检测盘总成2在样品加样室11和残渣清理室12之间来回运动，当升降调节
组件31将旋转检测盘总成2移动至残渣清理室12内后，启动第一驱动电机523，能够带动第
一传动轴521和第五传动齿轮522旋转，在传动组件525的传动作用下，又能够同步带动第二
传动轴527和第六传动齿轮526旋转，利用第五传动齿轮522和第六传动齿轮526与齿形导轨
53啮合关系，能够实现残渣清理机构5升降的功能，第二电动伸缩杆524能够带动第二骨架
54和清理组件51水平移动，从而快速将清理组件51移动至旋转检测盘总成2所在的位置，直
至将带有若干针簇514的针簇安装杆513插入载物盘22内为止，此时启动第二驱动电机542，
在第三驱动齿轮541和齿形传动带55的传动作用下，能够带动若干个针簇安装杆513围绕自
身轴线同时旋转，从而将洒落或粘附在载物盘22内的样品残渣清理掉。

[0069] 对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方
式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变
更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的
发明和其等效的范围内。

[0070] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。