[發(fā)明專利]用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置及使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610177369.9
• 申請(qǐng)日: 2016-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105865989B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張大林;邊嘉偉;孫汝雷;巫英偉;田文喜;蘇光輝;秋穗正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 何會(huì)俠

1.一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：包括轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)，轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)兩端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在基座立柱(1)上，且兩端還分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有光路對(duì)中器(5)和對(duì)位的光路對(duì)中器(11)，光路對(duì)中器(5)和對(duì)位的光路對(duì)中器(11)上端開(kāi)有通光孔(13)；轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)上通過(guò)遮光套筒立柱(8)固定設(shè)置有隨轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)一同轉(zhuǎn)動(dòng)的一體式遮光套筒(4)和分離式遮光套筒(7)，所述一體式遮光套筒(4)和分離式遮光套筒(7)間互成預(yù)設(shè)角度；還包括激光粒度儀發(fā)射極(12)和激光粒度儀接收極(6)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：所述分離式遮光套筒(7)中間間隔位置處管外徑設(shè)計(jì)了末端錐度(14)，靠近邊緣部分壁厚逐漸增厚，使端面傾斜，內(nèi)徑保持不變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：所述一體式遮光套筒(4)和分離式遮光套筒(7)內(nèi)表面均涂以黑色吸光涂層，減少不必要的光線反射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：所述基座立柱(1)采用兩層套管結(jié)構(gòu)，高度可調(diào)，通過(guò)基座緊定螺栓(2)進(jìn)行固定；基座立柱(1)下端采用三腳支架結(jié)構(gòu)保證穩(wěn)定，上端留有配合孔與轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)兩端加工有凹槽，用于與基座立柱(1)及光路對(duì)中器(5)的配合安裝；轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)與基座立柱(1)間采用轉(zhuǎn)動(dòng)中軸緊定螺栓(10)緊固，轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)與光路對(duì)中器(5)間采用光路對(duì)中器緊定螺栓(9)緊固。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：所述遮光套筒立柱(8)上端為可調(diào)套環(huán)，用于固定一體式遮光套筒(4)和分離式遮光套筒(7)，遮光套筒立柱(8)下端與轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：所述基座立柱(1)、轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)、光路對(duì)中器(5)及遮光套筒立柱(8)均由不銹鋼材制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置，其特征在于：所述一體式遮光套筒(4)和分離式遮光套筒(7)間互成120°。

9.權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的用于大型噴霧場(chǎng)激光粒度儀的光路切換裝置的使用方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：背景測(cè)試

先調(diào)節(jié)基座立柱(1)高度及位置，使光路對(duì)中器(5)和對(duì)位的光路對(duì)中器(11)的通光孔(13)與一體式遮光套筒(4)同軸，然后旋緊基座緊定螺栓(2)和光路對(duì)中器緊定螺栓(9)，固定光路對(duì)中器(5)和對(duì)位的光路對(duì)中器(11)與轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)的相對(duì)位置；然后，激光粒度儀發(fā)射極(12)發(fā)射激光，使激光通過(guò)對(duì)位的光路對(duì)中器(11)的通光孔(13)進(jìn)入一體式遮光套筒(4)然后從光路對(duì)中器(5)的通光孔(13)射出，并通過(guò)激光粒度儀接收極(6)接收激光，此時(shí)激光束處于一體式遮光套筒(4)的保護(hù)之中，不受外界環(huán)境變化的干擾，則在此條件下開(kāi)啟背景測(cè)試，將光路對(duì)中器(5)和對(duì)位的光路對(duì)中器(11)旋轉(zhuǎn)至遠(yuǎn)離一體式遮光套筒(4)通光區(qū)域，開(kāi)啟噴淋系統(tǒng)至穩(wěn)定工況，在一體式遮光套筒(4)中進(jìn)行背景測(cè)試，得到穩(wěn)定的本底背景；

步驟2：樣本測(cè)試

步驟2.1：樣本局部測(cè)量模式

待背景測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定之后，使光路對(duì)中器(5)和對(duì)位的光路對(duì)中器(11)的通光孔(13)與分離式遮光套筒(7)同軸，然后旋緊光路對(duì)中器緊定螺栓(9)，固定光路對(duì)中器(5)和對(duì)位的光路對(duì)中器(11)與轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)的相對(duì)位置；然后，激光粒度儀發(fā)射極(12)發(fā)射激光，使激光通過(guò)對(duì)位的光路對(duì)中器(11)的通光孔(13)進(jìn)入分離式遮光套筒(7)然后從光路對(duì)中器(5)的通光孔(13)射出，并通過(guò)激光粒度儀接收極(6)接收激光，兩段套筒中間間隔部分會(huì)有液滴落下，即為樣品測(cè)試區(qū)域，進(jìn)入樣本局部測(cè)量模式；測(cè)試區(qū)域的大小靠調(diào)節(jié)兩個(gè)分離式套筒的間隔距離實(shí)現(xiàn)；

步驟2.2：樣本全程測(cè)量模式

將激光粒度儀發(fā)射極(12)和激光粒度儀接收極(6)的光路完全暴露在噴霧場(chǎng)中，沒(méi)有遮蓋，測(cè)試區(qū)域即為激光束穿過(guò)的所有液滴，此時(shí)為樣本全程測(cè)量模式；

測(cè)量過(guò)程中，需保證基座立柱(1)的位置固定不變，當(dāng)測(cè)試完成或需調(diào)節(jié)其他工況時(shí)將裝置位置再次調(diào)至背景測(cè)試位置；三個(gè)工作位置通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)中軸(3)實(shí)現(xiàn)。