(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211410591.0 (22)申请日 2022.11.11 (71)申请人 中国科学院沈阳自动化研究所 地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区南塔街 114号 (72)发明人 李洋　孙兰香　于海斌　王金池　 辛勇　董伟　丛智博　 (74)专利代理 机构 沈阳科苑专利商标代理有限 公司 210 02 专利代理师 何丽英 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/71(2006.01) (54)发明名称 一种用于高温熔体成分分析的信号激发及 采样探枪 (57)摘要 本发明涉及冶金高温熔体激光诱导击穿光 谱在线检测装置， 特别涉及一种用于高温熔体成 分分析的信号激发及采样探枪。 包括耐热管、 风 管、 滑管、 中间管及内管， 其中内管、 中间管及风 管由内到外依次同轴嵌套， 内管为激光通道， 内 管的下端设有透镜组， 耐热管的上端滑动连接在 中间管和风管之间， 耐热管的下端为探测端； 内 管与中间管之间为惰性气体流道； 中间管与风管 之间为冷却气体流道； 滑管滑动连接在风管的外 侧， 且滑管与风管之间为排风通道， 风管的侧壁 上设有与排风通道连通的多个风孔。 本发明可有 效缩短耐热管的长度， 并通过气冷设计提高了连 接部位的抗高温性能， 可延长探枪使用寿命， 降 低探枪使用成本 。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 115468914 A 2022.12.13 CN 115468914 A 1.一种用于高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 包括耐热管 （1） 、 风管 （2） 、 滑管 （3） 、 中间管 （4） 及内管 （5） ， 其中内管 （5） 、 中间管 （4） 及风管 （2） 由内到外依次 同轴嵌套， 内管 （5） 的下端设有透镜组 （51） ， 耐热管 （1） 的上端滑动连接在中间管 （4） 和风管 （2） 之间， 耐热管 （1） 的下端为探测端； 滑管 （3） 滑动连接在风管 （2） 和耐热管 （1） 的外侧， 风 管 （2） 上设有与滑管 （3） 的内腔连通的多个风 孔 （25） 及用于锁定耐热 管 （1） 的锁定结构； 内管 （5） 为激光通道， 内管 （5） 与 中间管 （4） 之间的环腔为惰性气体流道； 中间管 （4） 与 风管 （2） 之间的环腔为冷却气体流道； 耐热管 （1） 通过流经滑管 （3） 的冷却气体 （103） 进 行冷 却。 2.根据权利要求1所述的用于 高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 所述中间管 （4） 的下部 外侧套设有密封环 （41） ； 所述密封环 （41） 包括圆环主体 （42） ， 圆环主体 （42） 的下端通过密封面 （45） 与所述耐热 管 （1） 的上端密封接触； 圆环主体 （42） 的上端设有可伸缩的波形结构 （43） ， 波形结构 （43） 的 上端部与所述中间管 （4） 固定连接， 圆环主体 （42） 的外圆周上设有多个翅片 （44） ， 翅片 （44） 与所述风管 （2） 侧壁上的风 孔 （25） 相对应。 3.根据权利要求2所述的用于 高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 所述滑管 （3） 包括由内到外同轴设置的滑管内层 （31） 和滑管外层 （32） ， 滑管内层 （31） 和滑 管外层 （32） 的上端通过滑管端面 （33） 密封， 滑管内层 （31） 和滑管外层 （32） 之间形成滑管空 隙 （36） ， 滑管内层 （31） 与所述风管 （2） 滑动配合， 滑管内层 （31） 上沿周向设有与所述风管 （2） 侧壁上的风孔 （25） 一一对应的滑管风孔 （35） ， 滑管外层 （32） 的下端沿轴向向下延伸， 且 端部设有下端面， 下端面与所述耐热 管 （1） 的外壁之间留有间隙， 形成出风 通道 （37） 。 4.根据权利要求3所述的用于 高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 所述风管 （2） 的外侧设有上限位凸起 （23） 和下限位凸起 （24） ， 所述滑管内层 （31） 位于上限 位凸起 （23） 和下限位凸起 （24） 之间， 上限位凸起 （23） 和下限位凸起 （24） 用于限定所述滑管 内层 （31） 的滑动行程， 所述 风孔 （25） 位于上限位凸起 （23） 和下限位凸起 （24） 之间。 5.根据权利要求3所述的用于 高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 所述滑管 （3） 的上端设有弹性件 （38） ， 弹性件 （38） 的上端与所述 风管 （2） 连接 。 6.根据权利要求3所述的用于 高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 所述锁定结构包括沿周向设置于所述风管 （2） 的侧壁上的多个珠孔 （22） 及容置于各珠孔 （22） 内的卡珠 （21） ； 珠孔 （2 2） 位于所述 风孔 （25） 的下 方； 所述耐热管 （1） 的上部外壁沿周向设有凹槽 （14） ， 卡珠 （21） 容置于凹槽 （14） 内， 实现所 述耐热管 （1） 的锁紧。 7.根据权利要求6所述的用于 高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 所述滑管内层 （31） 的下部沿周向设有环槽 （34） ， 当所述滑管 （3） 向上滑动至环槽 （34） 与卡 珠 （21） 相对应时， 卡珠 （21） 落入环槽 （34） 内， 实现所述耐热管 （1） 的解锁， 同时锁定所述滑 管 （3） 。 8.根据权利要求7所述的用于 高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在于， 所述密封环 （41） 的密封面 （45） 外缘 沿轴向设有延伸壁 （46） ， 延伸壁 （46） 能容纳所述耐热管 （1） 的密封端； 在未安装所述耐热管 （1） 时， 所述密封环 （41） 处于自然状态， 且延伸壁 （46） 将所述卡珠权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115468914 A 2（21） 限位在所述滑管内层 （31） 的环槽 （34） 内。 9.根据权利要求1 ‑4任一项所述的用于高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其 特征在于， 所述锁定结构包括 沿周向设置于所述风管 （2） 下端的多个弹性爪 （26） ， 各弹性爪 （26） 的末端设有沿径向 向内凸起的定位凸起 （27） ； 所述耐热管 （1） 的上部外壁沿周向设有凹槽 （14） ， 凹槽 （14） 与弹性爪 （26） 上的定位凸 起 （27） 配合， 再通过 所述滑管 （3） 锁定弹性爪 （26） ， 从而实现所述耐热 管 （1） 的锁紧。 10.根据权利要求1所述的用于高温熔体成分分析的信号激发及采样探枪， 其特征在 于， 所述内管 （5） 和所述中间管 （4） 之间设有夹层管 （6） ， 夹层管 （6） 的下端延伸至靠近所述 耐热管 （1） 的探测端， 所述内管 （5） 与夹层管 （6） 之间为惰性气体进入流道， 夹层管 （6） 与所 述耐热管 （1） 和所述中间管 （4） 之间为惰性气体排出流道。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115468914 A 3