專利名稱：基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以采用光學(xué)方法為特征的計量方法及裝置，尤其是涉及一種基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量方法及裝置。
背景技術(shù)：
顆粒是處于分割狀態(tài)下的微小固體、液體或氣體。多數(shù)情況下，顆粒一詞泛指固體顆粒，而液體顆粒和氣體顆粒則相應(yīng)地稱為液滴和氣泡。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)和高科技領(lǐng)域中，顆粒材料廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、冶金、電子、機(jī)械、輕工、食品、建筑及環(huán)保等行業(yè)。顆粒材料的許多重要特性是由顆粒的平均粒度及粒度分布參數(shù)所決定，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，顆粒粒度測量技術(shù)受到人們的普遍重視，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代測量學(xué)中的一個重要分支。在習(xí)慣上，為了用一維參數(shù)表示顆粒 的大小，通常的顆粒粒度測量方法都引入了等效球徑的概念，即將測量模型建立在被測顆粒與理想球形顆粒等效的基礎(chǔ)之上。顆粒測量法有篩選法、顯微鏡法、沉降法、電感應(yīng)法及光散射法等多種方法，這些方法各具特點，但受工作原理的限制，除顯微鏡法和光散射法中的光子相關(guān)光譜法外，其它方法一般不適于對微米以下的顆粒測量，顯微鏡方法和光子相關(guān)光譜法可以進(jìn)行微米以下的顆粒測量，但不適于在線應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量方法及裝置，進(jìn)行納米顆粒的粒徑測量。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一、一種基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量方法，該方法的步驟如下(I)以激光器作為光源，激光由光纖傳輸經(jīng)第一光纖探針照射到盛有顆粒的樣品池內(nèi)；(2)散射光由第二光纖探針接收散射光信號；(3)通過耦合器分光，采用光電倍增管作為光探測器，將測得的散射光信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號，該脈沖信號的頻率變化反映散射光的光強(qiáng)波動；(4)數(shù)字相關(guān)器根據(jù)脈沖信號計算出互相關(guān)函數(shù)，對于單分散顆粒體系，其互相關(guān)函數(shù)G12(T)的表達(dá)式為 G12 ( τ ) = 1+ β 12exp (_2Dq2 τ ) ( I)對于多分散顆粒體系，其互相關(guān)函數(shù)G12(T)的表達(dá)式為GpC τ) = I + βν ( ) P(D) exp (- 2Dq 2r) dD ⑵
“ D(min)式中
權(quán)利要求
1.一種基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量方法，其特征在于該方法的步驟如下 (1)以激光器作為光源，激光由光纖傳輸經(jīng)第一光纖探針照射到盛有顆粒的樣品池內(nèi)； (2)散射光由第二光纖探針接收散射光信號； (3)通過耦合器分光，采用光電倍增管作為光探測器，將測得的散射光信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號，該脈沖信號的頻率變化反映散射光的光強(qiáng)波動； (4)數(shù)字相關(guān)器根據(jù)脈沖信號計算出互相關(guān)函數(shù)，對于單分散顆粒體系，其互相關(guān)函數(shù)G12 ( τ )的表達(dá)式為G12 ( τ ) = l+β 12exp (_2Dq2 τ ) (I) 對于多分散顆粒體系，其互相關(guān)函數(shù)G12(T)的表達(dá)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述方法的一種基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量，其特征在于包括激光器(I)、樣品池(2)、第一光纖探針(3)、第二光纖探針(4)、稱合器(5)、第一光探測器(6)、第二光探測器(7)、數(shù)字相關(guān)器(8)和微機(jī)(9);激光器(I)與樣品池(2)內(nèi)的第一光纖探針(3)構(gòu)成入射光路，在樣品池內(nèi)的第二光纖探針(4)與第一光纖探針(3)構(gòu)成散射角的散射光路，散射光經(jīng)稱合器(5)、第一光探測器(6)和第二光探測器(7)后、再經(jīng)數(shù)字相關(guān)器(8)和微機(jī)(9)構(gòu)成動態(tài)散射光信號探測與處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量，其特征在于所述的第一光探測器(6)和第二光探測器(7)均為光電倍增管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于光纖式動態(tài)光散射互相關(guān)技術(shù)的顆粒測量方法及裝置。激光器與樣品池內(nèi)的第一光纖探針構(gòu)成入射光路，在樣品池內(nèi)的第二光纖探針與第一光纖探針構(gòu)成散射光路，散射光經(jīng)耦合器、第一、第二光探測器后、再經(jīng)數(shù)字相關(guān)器和微機(jī)構(gòu)成動態(tài)散射光信號探測與處理單元。激光通過第一光纖探針照射到顆粒樣品池中，顆粒將激光進(jìn)行散射，散射光經(jīng)第二光纖探針接收，通過耦合器分光后進(jìn)入到兩個光探測器中轉(zhuǎn)換成脈沖信號讀入微機(jī)求出粒徑。省去了傳統(tǒng)的光學(xué)元件,使得系統(tǒng)體積大大減小，更重要的是光纖探針可以直接插入樣品溶液中,又可對高濃度樣品進(jìn)行直接測量,實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的在線監(jiān)測和遠(yuǎn)距離測控。
文檔編號G01N15/14GK102890051SQ20121041807
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者陳哲敏, 周艷, 孟慶強(qiáng), 李國水, 張建鋒 申請人:浙江省計量科學(xué)研究院