[發明專利]一種在高濃度粒子溶液中檢測粒子濃度和粒徑的探頭

在審

• 申請號: 202011385674.X
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112525788A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 曹宏建;武宏順;韓金龍;王曉東
• 申請（專利權）人: 廣微(中山)智能科技有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N15/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 張博

本發明涉及粒子檢測技術領域，尤其是一種在高濃度粒子溶液中檢測粒子濃度和粒徑的探頭。包括容器一，容器二，泵機和探頭，所述容器一中內置稀釋溶液，容器二中內置高濃度溶液，容器二中浸沒有探頭，所述探頭包括基于庫爾特原理的采樣機構，該采樣機構的外部罩裝有一取樣管，所述取樣管將采樣機構和高濃度溶液隔離，該取樣管采用高分子材料制出，在內部負壓狀態下，高濃度溶液可由取樣管滲入探頭的采樣機構，所述探頭的取樣管內部還包括注水管，抽水管一和抽水管二，其中注水管通過泵機與容器一導通，抽水管一和抽水管二分別與外部泵機的抽水側導通。

技術領域

本發明涉及粒子檢測技術領域，尤其是一種在高濃度粒子溶液中檢測粒子濃度和粒徑的探頭。

背景技術

1940年晚期，華來史.庫爾特發明了一種技術，用于近似的記數和測量均勻分布在電解液中的微粒，庫爾特原理，亦稱之為電敏感帶(ESZ)方法，是許多國家和國際標準的參考，這種分析法，即基于庫爾特原理的分析儀器經常作為參考，來評估其他微顆粒測量儀器的測量技術。

在ESZ方法中，懸浮液通過一個小圓柱的開口(即小孔)小孔兩邊有分離的電極，之間有電流流過。雖然電流的幅度較小(通常是1mA)，但分離電極的限制而產生的阻抗在小孔內形成可觀的電流密度，每一個微粒通過小孔(敏感帶)時，排開了相當于自身體積的導電液，即刻增加了小孔的電阻。

電阻的變化產生了微小但成比例的電壓變化，通過放大器，電壓波動轉變成足夠的電壓脈沖以便能精確測量。庫爾特原理認為脈沖的幅度是與產生脈沖的微粒的體積是直接成比例的。通過在電壓單位上衡量這些脈沖的高度，能獲得和顯示粒度分布圖。并且，如果利用定量儀器通過小孔抽取已知量的懸浮液，那么脈沖數的統計就反映了此懸浮液中每單位體積微粒的濃度。

ESZ方法使用檢測低濃度粒子溶液，在檢測高濃度粒子溶液時，同一時間會有大量的粒子通過小孔，造成小孔堵塞，影響測量精準度。為解決堵孔這一現象，研究人員努力研究檢測探頭結構來改善這一狀況。目前國內無使用這一原理測量粒子濃度和粒徑，國外，庫爾特原理提出者華萊士·H.庫爾特和他的兄弟小約瑟夫·R.庫爾特所創辦的貝克曼庫爾特公司擁有解決小孔堵塞問題的辦法。其采用向檢測試管里注射電解質溶液的方法來降低樣本溶液濃度，減少粒子，從而減少堵孔現象。

現在在解決高濃度粒子溶液里測量中遇到堵孔現象問題的方法大多具有以下一種或幾種缺點：1.成本高2.影響被測溶液濃度，導致檢測結果不準確3.不能完全解決堵孔問題4.結構復雜，難以應用到小空間環境。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可應用于高濃度粒子溶液進行粒子濃度和粒徑的檢測裝置，采用集成化結構，通過稀釋方法解決已有設備結構復雜，所占空間大，在高濃度溶液中檢測不準確的一種在高濃度粒子溶液中檢測粒子濃度和粒徑的探頭。

本發明采取的技術方案是：

一種在高濃度粒子溶液中檢測粒子濃度和粒徑的探頭，其特征在于：包括容器一，容器二，泵機和探頭，所述容器一中內置稀釋溶液，容器二中內置高濃度溶液，容器二中浸沒有探頭，所述探頭包括基于庫爾特原理的采樣機構，該采樣機構的外部罩裝有一取樣管，所述取樣管將采樣機構和高濃度溶液隔離，該取樣管采用高分子材料制出，在內部負壓狀態下，高濃度溶液可由取樣管滲入探頭的采樣機構，所述探頭的取樣管內部還包括注水管，抽水管一和抽水管二，其中注水管通過泵機與容器一導通，抽水管一和抽水管二分別與外部泵機的抽水側導通。

進一步的，所述采樣機構包括一個法蘭，該法蘭面向取樣管的軸向端部安裝有小孔管，所述小孔管內部安裝有內電極，該小孔管外部對向安裝有外電極，所述小孔管的下端側壁制有溶劑粒子導入的小孔。

進一步的，所述探頭下方安裝有攪拌機，該攪拌機的攪拌子位于取樣管內部。

進一步的，所述抽水管二和小孔管的上端部導通。