[發(fā)明專(zhuān)利]微小顆粒的3D尺寸及其分布測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410724556.5
• 申請(qǐng)日: 2014-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104458513A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴兵;楊宗苓;韓月;錢(qián)鵬;戴未然;喬星;石鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/02
• 代理公司: 南京同澤專(zhuān)利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，特別涉及微小顆粒的3D尺寸及分布測(cè)量。

背景技術(shù)

利用光學(xué)法測(cè)量微小顆粒的相關(guān)物理量因具有不接觸樣品的優(yōu)點(diǎn)已得到廣泛應(yīng)用，其測(cè)量方法有散射法、衍射法、透射法、圖像法等。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN1664501A、CN102834689A、US2011310386A1、CN102564928A、US007528959B2、JP2007298327A、WO8904472A1等公開(kāi)了利用散射法測(cè)量顆粒大小及分布的一些裝置。文獻(xiàn)CN101802589A?通過(guò)衍射法測(cè)量粒子大小。文獻(xiàn)CN202119698U則利用透射法實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞顆粒的計(jì)數(shù)。文獻(xiàn)CN102834689A采用圖像法測(cè)量顆粒大小、空間位置及亮度。文獻(xiàn)CN20103491A基于圖像法測(cè)量顆粒大小、數(shù)量及濃度分布。而文獻(xiàn)CN102692364A則基于模糊圖像處理的動(dòng)態(tài)顆粒測(cè)量空間位置及大小。

上述專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了測(cè)量顆粒大小及分布的一些裝置，由于顆粒一般非球形，所以這種大小通常是指顆粒的等效體積球直徑值或Stoke直徑或面積體積直徑d₃₂，但無(wú)論是哪種直徑都不能反映顆粒的三維尺寸大小。關(guān)于非球形顆粒的檢測(cè)，文獻(xiàn)CN102323191A?、WO8904472A1、CN102519850A公開(kāi)了一些檢測(cè)方法，但這些文獻(xiàn)也僅僅檢測(cè)了顆粒的形狀率，即長(zhǎng)寬比，不能給出顆粒的三維尺寸。至于傳統(tǒng)的非自動(dòng)化的顯微鏡或電子顯微鏡的觀察方法可以檢測(cè)顆粒的二維圖像，從而測(cè)量顆粒的二維尺寸，但也不能得到顆粒的三維尺寸。為此，本發(fā)明旨在提供一種微小顆粒三維尺寸及其分布的測(cè)量裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種微小顆粒的3D尺寸及其分布測(cè)量裝置，對(duì)微小顆粒3D尺寸的測(cè)量特別有效。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的一種微小顆粒的3D尺寸及其分布測(cè)量裝置，組成包括：

光源，為高強(qiáng)度氙氣閃燈光源，用于發(fā)出高亮度的閃光；

聚光透鏡，用于將光源發(fā)出的光聚光為平行光，并射出；

透明圓柱體通道，直徑1.5~2.00?mm，內(nèi)部充滿沿軸向流動(dòng)的混入有待測(cè)顆粒的透明液體，所述平行光與透明圓柱體通道的軸線垂直；

視頻顯微鏡，位于透明圓柱體通道遠(yuǎn)離光源的一側(cè)，并且正對(duì)所述平行光，用于接收透過(guò)透明圓柱體通道的光線并放大待測(cè)顆粒的圖像；

數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，用于對(duì)所述視頻顯微鏡的放大的顆粒圖像完成成像；

第一、第二平面鏡組，用于對(duì)平行光進(jìn)行反射換向，分別包括位于透明圓柱體通道兩側(cè)的兩個(gè)平面鏡；

平行光中的第一路光線直接透過(guò)透明圓柱體通道后射向視頻顯微鏡；第二路光線經(jīng)過(guò)第一平面鏡組的一個(gè)平面鏡后形成與所述第一路光線垂直的光線，垂直地透過(guò)透明圓柱體通道，并由另一平面鏡將透出的光線反射后垂直地射向視頻顯微鏡；第三路光線經(jīng)過(guò)第二平面鏡組的一個(gè)平面鏡后形成與所述第一路光線呈45°夾角的光線，垂直地透過(guò)透明圓柱體通道，并由另一平面鏡將透出的光線反射后垂直地射向視頻顯微鏡；三路光線透過(guò)透明圓柱體通道后經(jīng)視頻顯微鏡在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)內(nèi)分區(qū)域的完成成像。

本發(fā)明微小顆粒的3D尺寸及其分布測(cè)量裝置，還具有如下進(jìn)一步的特征：

1、所述第一平面鏡組的兩塊平面鏡在與平行光垂直的方向上進(jìn)行布置，并分別位于透明圓柱體通道兩側(cè)；所述第二平面鏡組的兩塊平面鏡分別位于第一平面鏡組的兩塊平面鏡的外側(cè)，其中一個(gè)靠近聚光透鏡，另一個(gè)靠近視頻顯微鏡。

2、所述第一平面鏡組的兩塊平面鏡靠近透明圓柱體通道一側(cè)各設(shè)置一塊用于遮擋平行光的擋板。防止雜散光進(jìn)入攝像機(jī)。

3、所述視頻顯微鏡前設(shè)置2個(gè)遮光條，用于分割三路光線的成像區(qū)域。這樣在底片上形成2個(gè)空白窄條區(qū)域，并以此隔開(kāi)3個(gè)圖像，避免在數(shù)字圖像處理時(shí)相混淆。