本發(fā)明屬于液體中的顆粒物檢測領(lǐng)域，具體涉及檢測液體中微小顆粒物的裝置。

背景技術(shù)：

目前，用于檢測液體中的微小顆粒污染物的主要設(shè)備是液體顆粒計數(shù)器。它在藥液、純水、油液等液體介質(zhì)的清潔度檢測中有著重要的應(yīng)用。其測量的最小微粒粒徑為50納米，甚至更小。

基于光學原理的檢測技術(shù)是液體顆粒計數(shù)器的主流檢測技術(shù)。光學液體顆粒計數(shù)器分為基于光阻擋原理的檢測技術(shù)和基于光散射原理的檢測技術(shù)。其中基于光阻擋原理的檢測技術(shù)主要用于測量1微米以上的微粒，該方法簡稱光阻法。

現(xiàn)有的光阻法的顆粒計數(shù)器，其傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)如附圖1所示。激光器101發(fā)出的光經(jīng)過透鏡組102的匯聚，在流通池103的檢測區(qū)域形成一細小線光束，線光束透過流通池103之后傳輸?shù)焦怆娞綔y器106的表面。待測液體104通過流通池103的液體通道108而流經(jīng)液體檢測區(qū)域。當待測液體104中的微小顆粒105通過檢測區(qū)域的時候，阻擋一部分光源發(fā)出的光，使得光電探測器106接收到的光信號減弱，形成一個負脈沖信號107，負脈沖信號107的幅度與粒子的大小成比例。因此，通過脈沖信號的個數(shù)和幅度就可以測量出被測液體中微小顆粒物的個數(shù)和大小。該結(jié)構(gòu)使用了兩個透鏡，而且，光源、透鏡、流通池和光電探測器處于分離的狀態(tài)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配工藝要求高，檢測效果受安裝精度的影響很大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供檢測結(jié)構(gòu)簡單、小型化、微型化的顆粒檢測裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：一種液體顆粒檢測裝置。所述液體顆粒檢測裝置包括激光器、流通池、第一玻璃窗、第二玻璃窗、光電探測器和信號處理單元，所述流通池上開設(shè)有檢測孔和供液體流通穿過的通道，所述檢測孔沿通道的垂直方向開設(shè)并貫穿所述通道，所述第一玻璃窗設(shè)置在通道的左側(cè)并將檢測孔的一端口封閉，所述第二玻璃窗設(shè)置在通道的右側(cè)并將檢測孔的另一端口封閉，所述第一玻璃窗上還設(shè)置有透光狹縫，所述激光器設(shè)置在第一玻璃窗的左側(cè)，所述光電探測器設(shè)置在第二玻璃窗的右側(cè)，所述激光器能夠形成入射光束，所述入射光束依次經(jīng)透光狹縫、檢測孔和第二玻璃窗傳輸給光電探測器，光電探測器將接收的光信號轉(zhuǎn)換后傳輸給信號處理單元，所述信號處理單元能夠?qū)⒐怆娞綔y器轉(zhuǎn)換后的信號處理后獲得流經(jīng)所述通道的液體中的顆粒數(shù)量和大小的數(shù)據(jù)。

具體的，所述流通池為非透光件，所述通道自流通池的上端貫穿至流通池的下端，所述通道在流通池的上部形成有液體入口，下部形成有液體出口，所述液體入口和液體出口的口徑均大于流通池中部的通道孔徑。

具體的，所述檢測孔開設(shè)在所述通道的中部，所述檢測孔為圓孔或矩形孔，所述檢測孔的中心軸線與通道的中心軸線相互垂直。

進一步的，所述流通池上自左向右依次開設(shè)有安裝激光器的第一安裝槽和安裝第一玻璃窗的第二安裝槽；所述流通池上自右向左依次開設(shè)有安裝光電探測器的第三安裝槽和安裝第二玻璃窗的第四安裝槽；所述檢測孔連通第二安裝槽和第三安裝槽。

進一步的，所述激光器通過第一安裝固定件安裝在第一安裝槽內(nèi)，所述第一安裝固定件上開設(shè)有與激光器端部外形匹配的臺階孔，所述臺階孔貫通第一安裝固定件，所述激光器插入在臺階孔內(nèi)且激光器的端部露出在臺階孔的右端，所述第一安裝固定件插入第一安裝槽內(nèi)固定。

進一步的，所述光電探測器通過第二安裝固定件安裝在第三安裝槽內(nèi)，所述第二安裝固定件上開設(shè)有通孔，所述光電探測器插入在通孔內(nèi)且光電探測器的探測頭露出在第二安裝固定件的左端。

具體的，所述第一玻璃窗粘接固定在第二安裝槽內(nèi)，所述第二玻璃窗粘接固定在第四安裝槽內(nèi)，所述第一玻璃窗和第二玻璃窗將檢測孔的兩端封閉。

優(yōu)選的，所述第一玻璃窗包括透明基體和覆蓋在透明基體一側(cè)表面的薄膜，所述薄膜為非透光性薄膜，所述透光狹縫開設(shè)在薄膜上并貫穿至透明基體的表面，所述第二玻璃窗為透明元件。

優(yōu)選的，所述薄膜為鈦鎢合金薄膜。

具體的，所述狹縫為一矩形縫，所述狹縫的長邊大于等于檢測孔處的通道孔徑。

本發(fā)明的范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時也應(yīng)涵蓋由上述技術(shù)特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的具有類似功能的技術(shù)特征進行互相替換而形成的技術(shù)方案等。

由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：

將激光器和光電探測器直接安裝在流通池的檢測孔左右兩側(cè)，有效減小了光傳播的距離，無需使用透鏡進行光的匯聚就能使檢測孔處獲得足夠的光強，簡化了結(jié)構(gòu)，有效減少了液體顆粒檢測裝置的體積，使液體顆粒檢測裝置能夠小型化、微型化，同時還降低了液體顆粒檢測裝置的裝配難度，提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的液體顆粒檢測裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明液體顆粒檢測裝置的全剖視圖；

圖3為流通池的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為流通池的主視圖；

圖5為圖4中A-A的剖視圖；

圖6為第一玻璃窗的主視圖；

圖7為圖6中B-B的剖視圖；

其中：101、激光器；102、透鏡組；103、流通池；104、液體；105、微小顆粒；106、光電探測器；107、負脈沖信號；

201、激光器；202、第一安裝固定件；203、第一玻璃窗；204、流通池；205、第二玻璃窗；206、第二安裝固定件；207、光電探測器；

301、第一安裝槽；302、第二安裝槽；303、第三安裝槽；304、第四安裝槽；305、通道；306、檢測孔；307、液體入口；308、液體出口；

401、透明基體；402、薄膜；403、透光狹縫。

具體實施方式

本發(fā)明提出的是一種基于光阻法原理的液體顆粒檢測裝置。如圖1至圖7所示，液體顆粒檢測裝置包括激光器201、流通池204、第一玻璃窗203、第二玻璃窗205、光電探測器207和信號處理單元（圖未示）。

如圖3至5所示，所述流通池204為非透光件。流通池204可以通過金屬鋁或不銹鋼等材質(zhì)制作，通過機加工的方式制成立方體的形狀。在流通池204的上下方向開設(shè)供待檢測液體流通的通道305。所述通道305自流通池204的上端貫穿至流通池204的下端，所述通道305在流通池204的上部形成有液體入口307，下部形成有液體出口308，所述液體入口307和液體出口308的口徑均大于流通池204中部的通道305孔徑。本實施例中通道305的橫截面為圓形，流通池204中部的通道305孔徑為1mm。實際上通道305的橫截面也可以為矩形。待測液體自通道305的上部液體入口307進入，流過通道305最終經(jīng)液體出口308流出。

在流通池204上垂直于通道305中心軸線的左右方向上，自流通池204的左端至流通池204的右端依次開設(shè)有安裝激光器201的第一安裝槽301、安裝第一玻璃窗203的第二安裝槽302、檢測孔306、安裝第二玻璃窗205的第四安裝槽304和安裝光電探測器207的第三安裝槽303。所述檢測孔306貫穿通道305并連通第二安裝槽302和第三安裝槽303。第一安裝槽301、第二安裝槽302、檢測孔306、第四安裝槽304和第三安裝槽303將流通池204的左右方向貫通。所述檢測孔306位于通道305的中部，檢測孔306為圓孔或矩形孔，其尺寸與通道305中部的尺寸相當。所述檢測孔306的中心軸線與通道305的中心軸線相互垂直。

如圖6、圖7所示，所述第一玻璃窗203包括透明基體401和覆蓋在透明基體401一側(cè)表面的薄膜402。所述透明基體401為石英玻璃制成的圓片結(jié)構(gòu)。本實施例中選取透明基體401的尺寸為：直徑6mm，厚度1mm。當然也可以有其他尺寸替代。所述薄膜402為非透光性薄膜，本實施例中，所述薄膜402為鈦鎢合金薄膜，所述薄膜402鍍在透明基體的右側(cè)表面。在薄膜402的中心刻蝕有一條細長的透光狹縫403。所述透光狹縫403貫穿至透明基體401的表面。所述狹縫為一矩形縫，所述狹縫的長邊大于等于檢測孔306處的通道305孔徑。本實施例中，狹縫尺寸為0.1mm×1mm。所述第二玻璃窗205為透明元件。本實施例中，第二玻璃窗205為石英玻璃制成的圓片結(jié)構(gòu)，尺寸與透明基體401相同。

第一玻璃窗203和第二玻璃窗205分別通過膠粘合劑粘接固定在第二安裝槽302、第四安裝槽304。第一玻璃窗203將檢測孔306的左端封閉，第二安裝槽302將檢測孔306的右端封閉。第一玻璃窗203和第二玻璃窗205檢測孔306封閉為密閉的檢測空腔。待測液體通過檢測空腔區(qū)域的時候，不會形成泄漏。所述透光狹縫403的長軸方向和通道305的中心軸線垂直。

所述激光器201為半導(dǎo)體激光器。所述激光器201通過第一安裝固定件202安裝在第一安裝槽301內(nèi)，所述第一安裝固定件202上開設(shè)有與激光器201端部外形匹配的臺階孔，所述臺階孔貫通第一安裝固定件202，所述激光器201插入在臺階孔內(nèi)且激光器201的端部露出在臺階孔的右端，所述第一安裝固定件202插入第一安裝槽301內(nèi)固定。

所述光電探測器207通過第二安裝固定件206安裝在第三安裝槽303內(nèi)，所述第二安裝固定件206上開設(shè)有通孔，所述光電探測器207插入在通孔內(nèi)且光電探測器207的探測頭露出在第二安裝固定件206的左端。

所述激光器201發(fā)出激光，透過第一玻璃窗203的透光狹縫403、在檢測孔306處形成細線光束，細線光束和檢測通道垂直。光線穿過第二玻璃窗205到達光電探測器207的表面。

由于激光器201距離檢測檢測孔306很近，因此光線從激光器201傳播到檢測孔306的時候，單位光強仍然很大。當待測液體中的微小顆粒經(jīng)過檢測孔306位置處的時候，會擋住部分激光的光線，使得光電探測器207接受的光信號減弱。光電探測器207根據(jù)光信號的減弱形成一個負脈沖信號傳輸給信號處理單元（圖未示）。粒子越大，擋住的光線越多，光電探測器207接受到的信號越弱，負脈沖信號越大，所述信號處理單元根據(jù)脈沖信號的大小和數(shù)量可以對待測液體中微粒的大小和個數(shù)進行檢測。

本發(fā)明中直接將激光器201和光電探測器207裝配在流通池204的檢測孔306的兩側(cè)，使得激光器201與檢測孔306的距離很小。根據(jù)半導(dǎo)體激光器的特性，從芯片中發(fā)出的光是發(fā)散的，其光斑的尺寸隨著傳輸距離的增加而不斷增加。

如果半導(dǎo)體激光器距離檢測孔306很近，則在檢測孔306處，激光光斑尺寸依然非常小，單位面積的光強仍然很大。例如，對于一個發(fā)散角為11°和37°的激光器，在距離其芯片前方3mm處，其光斑尺寸大概為0.3×1mm。其單位光強已經(jīng)和傳統(tǒng)光阻法液體顆粒計數(shù)器檢測區(qū)域的光強相當。這就可以避免使用透鏡對激光進行匯聚，簡化了檢測結(jié)構(gòu)，使得檢測裝置變得小型化和微型化，利用本發(fā)明所述的液體顆粒檢測裝置可以做成手持式或者便攜式的小型液體顆粒計數(shù)器。

如上所述，我們完全按照本發(fā)明的宗旨進行了說明，但本發(fā)明并非局限于上述實施例和實施方法。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的從業(yè)者可在本發(fā)明的技術(shù)思想許可的范圍內(nèi)進行不同的變化及實施。