[發(fā)明專利]光纖錐式顆粒物檢測方法與裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710025594.1
• 申請日: 2007-08-07
• 公開（公告）號: CN101105438A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳樹越
• 申請（專利權）人: 江蘇工業(yè)學院
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N21/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發(fā)明涉及一種顆粒物檢測儀，特指光纖錐式顆粒物檢測方法與裝置。

背景技術

目前顆粒物檢測主要采用激光測量法，此類儀器結構復雜，且價格昂貴。

目前尚未檢索到利用光纖錐檢測方法對顆粒物檢測的發(fā)明專利。與顆粒物檢測相關的專利有以下幾個：1.專利名稱：顆粒檢測裝置及用于該顆粒檢測裝置的顆粒檢測方法，申請專利號：200610109920.2，該發(fā)明用于空氣中所懸浮的顆粒檢測，通過氣流產(chǎn)生控制裝置、檢測裝置、光源等檢測懸浮顆粒，如灰塵、花粉、煙塵。2.專利名稱：高靈敏度的顆粒檢測，公開號：1489756，該發(fā)明用于檢測用于煙塵檢測，使用輻射發(fā)射器導向藍光，通過散射空間并從紅外源導向紅外輻射，顆粒前向散射的輻射由反光鏡導向到光電二極管檢測。3.專利名稱：流式成像顆粒測量裝置及其測量方法，申請專利號：200510016233，該發(fā)明設計的測量裝置包括由光源、第一透鏡、光闌、半透半反鏡、擋光板、第二透鏡、反光鏡、第三透鏡組成光路系統(tǒng)，鞘流噴嘴，由光敏器、放大器、觸發(fā)信號發(fā)生器、C?C?D攝像機、視頻接口和計算機組成電路系統(tǒng)。

綜上所述，所檢索到的有關顆粒檢測方面的專利，其檢測原理和方法不同于本文所申請的專利，成像器件沒有使用光纖錐，且裝置結構均較為復雜。

目前在我國市場上出現(xiàn)的較為先進的顆粒檢測設備均為國外產(chǎn)品，如Malvern公司Morphologi?G2粒子分析設備，Occhio?Belt系統(tǒng)測量，Sysmex?FPIA-3000顆粒檢測儀等，這些設備都有復雜的光學系統(tǒng)，并且價格十分昂貴，不同于本發(fā)明的檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對這一問題，本發(fā)明以低廉的光纖錐與CCD或CMOS圖像傳感器為主要部件，并以數(shù)字化、低成本完成顆粒物的顯微成像功能，達到檢測和分析顆粒物的目的。本發(fā)明可以對透明油樣、水樣等液體樣本中含有的顆粒物進行檢測，如油樣磨粒檢測、油樣水樣雜質(zhì)檢測等等，可廣泛應用于機械、冶金、生物、醫(yī)學、環(huán)保等行業(yè)。本發(fā)明所采用的檢測方法具有結構簡單、成本低廉、操作快捷的特點，利用本裝置再配上測量軟件，即可對顆粒物進行檢測和分析。

本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有顆粒物檢測設備結構復雜、系統(tǒng)龐大、價格昂貴的難題，采用新型成像方法對液體中的顆粒物進行檢測。

本發(fā)明為解決上述難題而采用的技術方案是：光纖錐式顆粒物檢測裝置，它包括光纖錐、CCD相機、LED光源、玻璃蓋板、光纖面板、夾緊器、顆粒物液樣、圖像采集卡、計算機。顆粒物液樣是被檢測物。光纖錐是一傳像器，它的一端(小端)與CCD或CMOS相機中的圖像傳感器光敏面通過光敏膠直接耦合。玻璃蓋板、光纖面板、夾緊器共同構成顆粒物液樣采集器，其中，玻璃蓋板的上表面經(jīng)磨沙形成毛玻璃狀，以確保LED光源照射到液樣上的光為散射而均勻的光，光纖面板中的光纖直徑應小于或等于光纖錐大端面上的光纖直徑，夾緊器將玻璃蓋板和光纖面板夾住，起到固定液樣的作用。耦合液可以是水或透明的油等液體，以減小光損。LED光源提供照明，其亮度可調(diào)。CCD或CMOS相機可以是數(shù)字輸出的，也可以是視頻輸出的。當采用數(shù)字相機時，可直接與計算機連接獲取圖像；當采用視頻相機時，可通過圖像采集卡連接計算機。

檢測過程：

先將含有顆粒物的液體樣本放入由玻璃蓋板、光纖面板、夾緊器組成的液樣采集器中，依次開啟計算機、CCD或CMOS相機電源，并打開照明光源；通過光源的照射和光纖錐的傳像作用，CCD或CMOS圖像傳感器可以采集到顆粒物的數(shù)字化圖像，經(jīng)過圖像采集卡傳輸給計算機進行顆粒物的圖像分析。

由于本發(fā)明采用了上述光電檢測技術方案，而CCD或CMOS的像素尺寸以及光纖纖芯的直徑為微米級，因此可以實現(xiàn)顆粒物的顯微成像功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

1——LED光源，2——玻璃蓋板，3——顆粒物液樣，4——光纖面板，5——耦合液，6——光纖錐，7——CCD或CMOS相機，8——夾緊器，9——圖像采集卡，10——計算機

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

如圖1所示，本實施例中的光纖錐式顆粒物檢測裝置，它包括光纖錐6，CCD或CMOS相機7，LED光源1，玻璃蓋板2，光纖面板4，耦合液5，夾緊器8，顆粒物液樣3，圖像采集卡9、計算機10。LED光源1置于玻璃蓋板2的上方，將含有顆粒物的液體樣本放在光纖面板4的表面上，然后將玻璃蓋板2覆蓋在液樣上面，最后用夾緊器8將玻璃蓋板2和光纖面板4夾緊，形成液樣采集器。在光纖錐6的上表面涂敷耦合液5，將液樣采集器的光纖面板4的外表面放置在涂有耦合液5的光纖錐6上面。根據(jù)計算機采集到的圖像，調(diào)整LED光源1的亮度，使得采集的圖像亮度適中即可。開始采集圖像，然后對顆粒物圖像進行分析、存貯和打印等。