[發明專利]一種顆粒計數方法及系統

有效

• 申請號: 201710235740.7
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN106950162B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 梁鳳飛;孫吉勇;沈瑋棟;陳建;周大農
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇凈集團有限公司;蘇州蘇凈儀器自控設備有限公司
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;吳少峰

本發明涉及一種顆粒計數方法及系統。顆粒計數方法，包括：生成用于檢測顆粒物的光通道；獲取與通過光通道的顆粒物散射的光信號對應的脈沖信號；根據脈沖信號獲取顆粒物通過光通道的路徑中與光通道中心最近的位置和光通道中心之間的距離；根據光通道的光密度分布對顆粒物通過光通道的路徑中與光通道中心最近的位置時的脈沖信號的幅度補償，使該顆粒物補償后的脈沖信號幅度和與其粒徑相同的顆粒物通過光通道中心時的脈沖信號幅度相等；根據補償后的脈沖信號幅度對顆粒物進行甄別計數，實現各粒徑的顆粒物的計數。顆粒計數方法通用性強，對光源的利用率高，大大提高了檢測的靈敏度和分辨率。顆粒計數系統光路結構簡單，降低了流通池的加工難度。

技術領域

本發明屬于顆粒物光學檢測領域，具體涉及一種顆粒計數方法及系統。

背景技術

光學顆粒計數器及系統是目前大部分工業控制顆粒污染的主要檢測工具。從檢測顆粒物粒徑來分主要是5μm、2μm、1μm、0.5μm、0.2μm、0.1μm、0.05μm甚至于更小的納米級顆粒物。

目前光學顆粒計數器及系統通過液相檢測微米級顆粒(2um以上)是基于光阻法原理。如圖1和圖2所示，現有的光阻法顆粒計數器，包括光源201、光學組件202、流通池203、光電探測器204、前置放大器205、比較器206和計數器207。其借助于光學組件202(包括凸透鏡、柱面鏡等)，將光源201產生的圓光斑轉變為線光斑，照射在流通池203內的流通通道208，從而形成一條線狀檢測區域210，進而當顆粒200經過檢測區域時，將產生散射光照射在光電探測器204上，產生幅度及脈寬大小不等的電流脈沖信號211、212，然后經過前置放大器205將電流脈沖信號轉換為電壓脈沖信號，再經過比較器206，將電壓脈沖信號轉換為數字信號213、214進入計數器207，計數器207按脈沖信號的幅度甄別計數。

圖3示出了現有的以光阻法為原理的顆粒計數系統獲取的經過流通池203內檢測區域210的顆粒物散射產生的脈沖信號，直觀表明了以光阻法顆粒計數器系統中顆粒檢測過程中光信號到電信號的轉換過程。

現有的光阻法顆粒計數器是將光源發出的光經過光學組件變換為線光源，其主要目的是使光源在檢測區域的分布均勻，進而保證檢測的靈敏度及分辨率。但現有的這種光學顆粒計數器及系統的光學結構比較復雜，光源利用率低，僅能利用光源中被光學模組變換后的部分光束。

而光學顆粒計數器及系統在檢測亞微米級及納米級顆粒(1μm以下)是基于光散射原理，一般采用圓光斑，其主要目的在于提高光源的利用率，增大顆粒散射光強，提高系統的靈敏度。但是由于光源光斑的光密度分布不均勻導致系統顆粒的分辨率及靈敏度大大降低，嚴重影響系統的測試精度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種通用性強，能夠實現高分辨率及靈敏度的顆粒計數方法。

另一目的是提供一種光路結構簡單，能夠實現高分辨率及靈敏度的的顆粒計數系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用的一種技術方案是：一種顆粒計數方法，包括：

S1)生成用于檢測顆粒物的光通道；

S2)獲取與通過光通道的顆粒物散射的光信號對應的脈沖信號；

S3)根據脈沖信號獲取顆粒物通過光通道的路徑中與光通道中心最近的位置和光通道中心之間的距離；

S4)根據光通道的光密度分布對顆粒物通過光通道的路徑中與光通道中心最近的位置時的脈沖信號的幅度補償，使該顆粒物補償后的脈沖信號幅度和與其粒徑相同的顆粒物通過光通道中心時的脈沖信號幅度相等；

S5)根據補償后的脈沖信號幅度對顆粒物進行甄別計數，實現各粒徑的顆粒物的計數。

具體的，所述光通道垂直于顆粒物流通的通道，所述光通道的光密度在垂直于顆粒物流通的通道的平面上呈正態分布。