LIPS浸入式探頭移動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析.pdf

1、激光誘導(dǎo)等離子光譜(Laser-induced plasma spectroscopy，LIPS)技術(shù)是一種在線實(shí)時(shí)、高效的分析物質(zhì)成分的檢測(cè)技術(shù)。冶金行業(yè)也越來(lái)越多的利用該技術(shù)進(jìn)行物質(zhì)元素成分的檢測(cè)。冶金爐現(xiàn)場(chǎng)溫度高、煙塵多，很容易導(dǎo)致檢測(cè)系統(tǒng)性能受損、結(jié)構(gòu)破壞甚至不能進(jìn)行使用，因此設(shè)計(jì)一套具有高溫在線檢測(cè)的浸入式檢測(cè)系統(tǒng)，保證浸入式探頭安全穩(wěn)定工作非常必要。
　　本文針對(duì)浸入式探頭在高溫檢測(cè)時(shí)具有對(duì)焦難、安全性差等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)并

2、研究了具有自動(dòng)調(diào)焦、快速保護(hù)光學(xué)系統(tǒng)和完成準(zhǔn)確檢測(cè)的浸入式探頭移動(dòng)平臺(tái)。
　　本文主要工作包括:
　　1根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)了兩種移動(dòng)平臺(tái)的方案。通過(guò)對(duì)比優(yōu)化分析，選擇一種最優(yōu)的適合本課題的移動(dòng)平臺(tái)方案。在此基礎(chǔ)上，對(duì)自動(dòng)調(diào)焦裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了采用垂直升降機(jī)構(gòu)、激光測(cè)距儀和光譜儀組成的自動(dòng)調(diào)焦控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)了采用垂直升降機(jī)構(gòu)、溫度測(cè)量?jī)x和激光測(cè)距儀組成的LIPS浸入式探頭安全保護(hù)控制系統(tǒng)。
　　2根據(jù)設(shè)計(jì)的LIPS

3、光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行光路追跡仿真分析，驗(yàn)證其可操作性。對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的光路路徑進(jìn)行高溫動(dòng)態(tài)誤差分析，利用矩陣形式的矢量變換建立了反射定律模型，分析出對(duì)光路路徑的影響。最后利用ZEMAX對(duì)其光路路徑進(jìn)行仿真驗(yàn)證分析，結(jié)果表明光學(xué)系統(tǒng)能在200℃下安全穩(wěn)定工作。
　　3利用動(dòng)力學(xué)方法分析了移動(dòng)平臺(tái)的穩(wěn)定性。提出了加入路面不平度對(duì)移動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)生的動(dòng)載荷，利用ADAMS軟件建立移動(dòng)平臺(tái)模型，仿真計(jì)算出動(dòng)載荷，然后建立了移動(dòng)平臺(tái)穩(wěn)定性的方程，同時(shí)對(duì)