一種顆粒粒度檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種顆粒粒度檢測裝置，涉及測試技術(shù)領(lǐng)域。激光器發(fā)出的激光束依次通過擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、樣品池和分光棱鏡，激光束分成兩路，一路依次經(jīng)過偏振片Ⅰ、傅里葉透鏡Ⅰ射入光電探測器Ⅰ，另一路依次經(jīng)過偏振片Ⅱ、傅里葉透鏡Ⅱ射入光電探測器Ⅱ，光電探測器Ⅰ和光電探測器Ⅱ分別與A/D轉(zhuǎn)換模塊電連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中顆粒粒度檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不方便、使用成本高的技術(shù)問題。本實(shí)用新型有益效果為：提高了顆粒粒度測量可靠性。結(jié)構(gòu)簡單合理，制造成本低。操作方便，便于攜帶，適應(yīng)在線檢測。
【專利說明】
一種顆粒粒度檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種顆粒粒度的測量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中顆粒大小與產(chǎn)品有著直接的關(guān)系，對顆粒粒度的檢測直接關(guān)系到最終產(chǎn)品質(zhì)量。目前激光粒度儀大多數(shù)是基于Mie散射理論。基本原理是當(dāng)激光入射到被測顆粒時(shí)，顆粒會散射入射激光，其散射光能的空間分布與顆粒的大小有關(guān)，測量其散射光能的空間分布，然后應(yīng)用光散射理論和反演算法可以獲得被測顆粒的粒度分布。中國專利授權(quán)公告號CN102109454B，授權(quán)公布日2013年4月3日，名稱為“同時(shí)測量多顆粒的動態(tài)光散射納米顆粒粒度的方法”的發(fā)明專利，提供了一種測試顆粒粒度的裝置及檢測方法。它是由激光源、樣品池、透鏡、面陣光敏器件同軸布置構(gòu)成。激光束照射到樣品池中的顆粒，樣品池中作布朗運(yùn)動的顆粒產(chǎn)生動態(tài)光散射，這些顆粒的動態(tài)光散射信號經(jīng)過透鏡后匯聚，被面陣光敏器件連續(xù)記錄，產(chǎn)生M幅時(shí)間序列的顆粒運(yùn)動的連續(xù)圖像，連續(xù)圖像上顆粒光散射產(chǎn)生的光點(diǎn)形成了被測顆粒的布朗運(yùn)動軌跡。該結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不方便，使用成本高，適合實(shí)驗(yàn)室使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中顆粒粒度檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不方便、使用成本高的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種低成本、集成化、便于攜帶、可在線檢測的顆粒粒度檢測裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種顆粒粒度檢測裝置，它包括激光器和A/D轉(zhuǎn)換模塊，激光器發(fā)出的激光束依次通過擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、樣品池和分光棱鏡，激光束分成兩路，一路依次經(jīng)過偏振片1、傅里葉透鏡I射入光電探測器I，另一路依次經(jīng)過偏振片Π、傅里葉透鏡Π射入光電探測器Π，光電探測器I和光電探測器Π分別與A/D轉(zhuǎn)換模塊電連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊電連接有計(jì)算機(jī)。篩選出平行和垂直與散射面的兩個偏振光，根據(jù)這兩個偏振光的比值進(jìn)行顆粒粒度反演，有效地降低了光路中空氣和雜散顆粒的影響，提高了測量可靠性。結(jié)構(gòu)簡單合理，制造成本低。操作方便，便于攜帶，適應(yīng)在線檢測。
[0005]作為優(yōu)選，激光器為He-Ne激光器，發(fā)射波長為630_635nm，輸出功率為2_3mW。
[0006]作為優(yōu)選，激光器和擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)之間設(shè)有起偏器，起偏器為線偏振片;濾除雜散光，提尚?目噪比，提尚檢測精度。
[0007]作為優(yōu)選，光電探測器I和光電探測器Π均為多元光電探測器，光電探測器I位于傅里葉透鏡I的焦平面，光電探測器Π位于傅里葉透鏡Π的焦平面;充分獲得所需測量的偏振光能量，提高測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:提高了顆粒粒度測量可靠性。結(jié)構(gòu)簡單合理，制造成本低。操作方便，便于攜帶，適應(yīng)在線檢測。
【附圖說明】
[0009]附圖1為本實(shí)用新型光連接示意圖。
[0010]圖中:1-激光器;2-起偏器;3-擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng);4-樣品池;5-分光棱鏡;6-偏振片I;7-傅里葉透鏡I ； 8-光電探測器I; 9- A/D轉(zhuǎn)換模塊；10-計(jì)算機(jī)；11-光電探測器Π ; 12-傅里葉透鏡Π ;13_偏振片Π。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0012]實(shí)施例1:
[0013]如圖1所示，一種顆粒粒度檢測裝置，它包括激光器1、起偏器2、擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)3、樣品池4、分光棱鏡5、偏振片16、傅里葉透鏡17、光電探測器I8、A/D轉(zhuǎn)換模塊9、計(jì)算機(jī)10、光電探測器Π 11、傅里葉透鏡Π 12和偏振片Π 13。圖1中帶箭頭細(xì)實(shí)線表示光路，虛線表示電連接。樣品池4中充滿被檢測顆粒溶液。激光器I為He-Ne激光器。激光器I發(fā)射單色光，波長為632.8nm、輸出功率為2.4mW。起偏器2為線偏振片。擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)3為四倍擴(kuò)束。光電探測器I8和光電探測器Π 11均為多元光電探測器。激光器I發(fā)出波長為632.8nm、輸出功率為2.4mW的單色激光束。激光束經(jīng)過起偏器2濾去雜散光，能量衰減為lmW。激光束經(jīng)過擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)3形成光束直徑為8_左右的平行的、光強(qiáng)均勻的激光束。激光束進(jìn)入樣品池4與樣品池4中的顆粒相互作用而產(chǎn)生一束散射光。散射光經(jīng)過分光棱鏡5分成能量相同的兩束散射光。一束散射光經(jīng)過偏振片16篩選出平行于散射面的散射光分量。該平行于散射面的散射光分量通過傅里葉透鏡17匯聚到光電探測器18。光電探測器18接收后將光信號轉(zhuǎn)換成平行向電信號輸出給A/D轉(zhuǎn)換模塊9 A/D轉(zhuǎn)換模塊9將平行向電信號轉(zhuǎn)換成平行向數(shù)字信號輸出給計(jì)算機(jī)10。計(jì)算機(jī)10將平行向數(shù)字信號還原成平行光能量值。另一束散射光經(jīng)過偏振片Π 13篩選出垂直于散射面部分的散射光。該垂直于散射面的散射光分量通過傅里葉透鏡Π 12匯聚到光電探測器Π 11。光電探測器Π 11接收后將光信號轉(zhuǎn)換成垂直向電信號輸出給A/D轉(zhuǎn)換模塊9，A/D轉(zhuǎn)換模塊9將垂直向電信號轉(zhuǎn)換成垂直向數(shù)字信號輸出給計(jì)算機(jī)10。計(jì)算機(jī)10將垂直向數(shù)字信號還原成垂直光能量值。將平行光能量值與垂直光能量值進(jìn)行反演計(jì)算，求解得到顆粒粒徑分布信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種顆粒粒度檢測裝置，它包括激光器(I)和A/D轉(zhuǎn)換模塊(9)，其特征在于:所述激光器(I)發(fā)出的激光束依次通過擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)(3 )、樣品池(4)和分光棱鏡(5 )，激光束分成兩路，一路依次經(jīng)過偏振片1(6)、傅里葉透鏡1(7)射入光電探測器1(8)，另一路依次經(jīng)過偏振片Π (13)、傅里葉透鏡Π (12)射入光電探測器Π (11)，所述光電探測器1(8)和光電探測器Π (11)分別與A/D轉(zhuǎn)換模塊(9)電連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊(9)電連接有計(jì)算機(jī)(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒粒度檢測裝置，其特征在于:所述激光器(I)為He-Ne激光器，發(fā)射波長為630-635nm，輸出功率為2_3mW。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒粒度檢測裝置，其特征在于:所述激光器(I)和擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)(3)之間設(shè)有起偏器(2)，起偏器(2)為線偏振片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顆粒粒度檢測裝置，其特征在于:所述光電探測器1(8)和光電探測器Π (11)均為多元光電探測器，光電探測器1(8)位于傅里葉透鏡1(7)的焦平面，光電探測器Π (11)位于傅里葉透鏡Π (12)的焦平面。
【文檔編號】G01N15/02GK205607812SQ201620296430
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】孔明, 沈海棟, 趙軍, 郭天太, 王道檔, 劉維, 單良, 楊瑤, 葉婷, 賈茜媛, 沈永
【申請人】中國計(jì)量學(xué)院