[發明專利]一種粒度測量設備

在審

• 申請號: 202010889443.6
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111855512A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 楊亮
• 申請（專利權）人: 遼東學院
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

本發明屬于顆粒粒度測量技術領域，涉及一種粒度測量設備及方法，包括：樣品池，與樣品池連通的樣品循環系統；光闌、準直透鏡、空間濾波器和激光器依次設置在所述樣品池的一側；傅立葉透鏡和光電探測器依次設置在所述樣品池的另一側；所述激光器射出的入射光經空間濾波器、準直透鏡和光闌擴束準直后形成平行光束，進入樣品池，經樣品池散射后自樣品池的另一側射出依次照射在傅立葉透鏡和光電探測器上；數據采集電路，與光電探測器電連接；數據處理模塊，和數據采集電路電連接，用于獲取電信號，并對電信號進行處理，獲得測試的樣品的顆粒粒度分布信息。本發明能夠動態劃分接收器檢測區域所對應的顆粒粒度區間，提高了粒度測量的空間分辨率。

技術領域

本發明屬于顆粒粒度測量技術領域，具體涉及一種以Mie氏散射理論為基礎的粒度測量設備及方法。

背景技術

顆粒就是具有特定幾何形狀的，范圍在毫米到納米之間的粒子，如生活中經常見到的粉末狀物質，空氣中霧滴以及水中的氣泡，這些都可以稱作顆粒。通常，我們把顆粒的尺寸定義為顆粒的粒度。顆粒群中，不同尺寸的顆粒在總顆粒群中占的百分比定義為顆粒的粒度分布。

隨著科學技術的提升，微小顆粒態物質在日常生活和工業生產中扮演著越來越重要的角色。一些領域為了解顆粒對產品性能指標的影響，對顆粒粒度的測量的要求也日漸提高。在科學研究和工農業生產中，很多固體產品都是以粉體狀存在的，對于這些固體產品的性能和質量，顆粒粒度起著非常重要的作用。如水泥凝結時間及最終強度和水泥的粒度有很大關系，催化劑的催化效果與其粒度息息相關；涂料的涂飾效果及表面光澤受涂料粒度影響；藥物的吸收率與療效與藥物的粒度相關；礦物填料制品的質量與性能同樣受到其粒度的影響等。

由此可見，顆粒的粒度測量在加工及應用領域中占據了很重要的位置，因此，在生活和生產中如何有效的測量和控制顆粒的粒度具有非常深遠的意義。

準確科學的測量出顆粒粒度的分布情況是一項重要的工作，過去的幾十年科學家們在研究了很多測量顆粒粒度的方法后，發現使用利用光學散射的方法測量顆粒的粒度分布有很大的優點。現在市面中的基于光學散射方法測量顆粒粒度的粒度儀已經出現，但目前市場上大部分產品的接收器都采用硅光電池，其測量分辨率受局限。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種粒度測量設備及方法，以便解決上述提到的技術問題。

本發明的技術方案是：

一種粒度測量設備，包括：

樣品池，用于盛裝待測試的樣品；

樣品循環系統，與樣品池連通，用于保持樣品池內的待測試的樣品為流動狀態；

光闌、準直透鏡、空間濾波器和激光器依次設置在所述樣品池的一側；傅立葉透鏡和光電探測器依次設置在所述樣品池的另一側；所述激光器射出的入射光經空間濾波器、準直透鏡和光闌擴束準直后形成平行光束，進入樣品池，經樣品池散射后自樣品池的另一側射出依次照射在傅立葉透鏡和光電探測器上；

數據采集電路，與光電探測器電連接；

數據處理模塊，和數據采集電路電連接，用于獲取電信號，并對電信號進行處理，獲得測試的樣品的顆粒粒度分布信息。

優選的，所述空間濾波器用于減少高階散射光所帶來的干擾，包括依次排列的擴束鏡和針孔，所述擴束鏡靠近激光器設置。

優選的，所述針孔設置在支架上。

優選的，所述光電探測器包括線陣CCD接收器。

優選的，所述樣品循環系統包括：

分散容器；

蠕動泵，其兩端分別通過連接管與分散容器和樣品池連通。