[實用新型]多分散顆粒系粒度分布測量裝置

無效

• 申請號: 201120185879.3
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN202101917U
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 邢曉丹;竇麗霞;田麗
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 祖志翔

技術領域

本實用新型涉及一種物體粒度分布測量裝置，特別涉及一種基于前向角散射光透過率測量的多分散顆粒系粒度分布測量裝置。

背景技術

在物體粒度分布測量方法中，光散射式顆粒粒度測量法具有可測粒徑范圍寬、適用范圍廣、使用限制少、測量結果可靠、響應速度快等優勢，在工業在線測量應用中占有主導地位。目前應用較廣泛的光散射法包括有衍射散射法、全散射法和角散射法等。前向角散射光透過率測量法是角散射法的一種，近年來成為物體粒度測量領域的研究熱點，其原理為：采用單色激光束照射顆粒系物體，散射光經過光闌遮光和透鏡會聚后由光電二極管接收，接收光強與入射光強相比得到光透過率，在理論上光透過率與顆粒系物體粒度分布存在著確定關系，通過此關系即可反演計算得到粒度分布。此種方法具有結構簡單、抗干擾能力強、操作方便等優點，并能保證足夠高的測量精度。然而基于此方法的現有測量裝置所存在的缺陷是：由于激光器功率波動和顆粒濃度波動容易干擾測量精度，因而裝置測量精度不高；另外，裝置體積龐大結構復雜，不適于在線測量。

實用新型內容

為克服現有基于前向角散射光透過率測量法的測量裝置的不足，本實用新型提供一種多分散顆粒系粒度分布測量裝置，其能夠得到精度較高的顆粒粒度分布函數，從而具有測量精度高、結構緊湊的優點。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種多分散顆粒系粒度分布測量裝置，其特征在于：所述測量裝置包括入射光路、接收光路、光電接收單元和數據處理單元，所述入射光路由依次排列在同一主光軸上的光源、第一平面分束鏡和樣品池組成，該第一平面分束鏡與主光軸成45°并形成與主光軸垂直的第一反射光軸，所述接收光路沿所述主光軸設于所述入射光路之后且由依次排列的轉盤、會聚透鏡、第二平面分束鏡和窄帶濾波器組成，該轉盤為不透光的旋轉體，上面設有當其旋轉時能夠橫穿過所述主光軸的若干透光光闌，該第二平面分束鏡與主光軸成45°并形成與主光軸垂直的第二反射光軸，所述光電接收單元由三光電二極管和A/D轉換器組成，該三光電二極管分別設置于第一反射光軸、第二反射光軸和主光軸上，該A/D轉換器同時與該三光電二極管連接，所述數據處理單元由計算機和與之連接的打印機組成，該計算機中預裝有數據采集軟件和擬合計算軟件，其與所述A/D轉換器連接。

本實用新型所述多分散顆粒系粒度分布測量裝置的轉盤為圓盤體，其位置與所述主光軸偏心且由直流電機驅動旋轉，轉速為10rps，所述若干透光光闌數量為8個，其繞該轉盤軸心對稱分布，該8個透光光闌的直徑分別為5.0mm、7.6mm、11.7mm、17.3mm、26.0mm、39.5mm、59.5mm和75.0mm；所述三光電二極管為第一光電二極管、第二光電二極管和第三光電二極管，該第一光電二極管設置于第一反射光軸上且面對所述第一平面分束鏡，該第二光電二極管設置于第二反射光軸上且面對所述第二平面分束鏡，該第三光電二極管設置于主光軸上且面對所述窄帶濾波器；所述光源為Ar⁺激光器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型設有第一平面分束鏡、第一光電二極管以及第二平面分束鏡、第二光電二極管，分別形成了第一反射光軸和第二反射光軸，因此在傳統的前向角散射光透過率測量裝置結構只具有一個光強接收主通道的基礎上，增加了一光強接收參考通道和一光強接收輔助通道。三個通道同時測量，最后通過比值得到相對量，從而最大限度地減小了激光器功率波動和顆粒濃度波動對測量精度造成的影響；并且光源采用Ar⁺激光器，其單色性好、壽命長、功率穩定，另外采用光電二極管作為光電接收器件，其量子效率高、測量精度高、響應速度快；因此，所述多分散顆粒系粒度分布測量裝置具有測量精度高、性能穩定可靠的優點。

2、本實用新型的光路部分均采用普通光學器件，無需花費過多精力調試光路，部件發生損壞時替換方便，因此，所述多分散顆粒系粒度分布測量裝置具有結構緊湊、操作簡便、成本低廉且易于維護的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中，

1光源，2第一平面分束鏡，3第一光電二極管，4樣品池，5轉盤，6直流電機，7會聚透鏡，8第二平面分束鏡，9第二光電二極管，10窄帶濾波器，11第三光電二極管，12A/D轉換器，13計算機，14打印機。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。