专利名称：光纤锥式颗粒物检测方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种颗粒物检测仪，特指光纤锥式颗粒物检测方法与装置。
背景技术：
目前颗粒物检测主要采用激光测量法，此类仪器结构复杂，且价格昂贵。 目前尚未检索到利用光纤锥检测方法对颗粒物检测的发明专利。与颗粒物检测相关的 专利有以下几个1.专利名称颗粒检测装置及用于该颗粒检测装置的颗粒检测方法，申
请专利号200610109920.2，该发明用于空气中所悬浮的颗粒检测，通过气流产生控制装 置、检测装置、光源等检测悬浮颗粒，如灰尘、花粉、烟尘。2.专利名称高灵敏度的颗 粒检测，公开号1489756，该发明用于检测用于烟尘检测，使用辐射发射器导向蓝光，通 过散射空间并从红外源导向红外辐射，颗粒前向散射的辐射由反光镜导向到光电二极管检 测。3.专利名称流式成像颗粒测量装置及其测量方法，申请专利号200510016233，该 发明设计的测量装置包括由光源、第一透镜、光阑、半透半反镜、挡光板、第二透镜、反 光镜、第三透镜组成光路系统，鞘流喷嘴，由光敏器、放大器、触发信号发生器、CCD 摄像机、视频接口和计算机组成电路系统。
综上所述，所检索到的有关颗粒检测方面的专利，其检测原理和方法不同于本文所申 请的专利，成像器件没有使用光纤锥，且装置结构均较为复杂。
目前在我国市场上出现的较为先进的颗粒检测设备均为国外产品，如Malvem公司 Morphologi G2粒子分析设备，Occhio Belt系统测量，Sysmex FPIA-3000颗粒检测仪等， 这些设备都有复杂的光学系统，并且价格十分昂贵，不同于本发明的检测方法。
发明内容
针对这一问题，本发明以低廉的光纤锥与CCD或CMOS图像传感器为主要部件，并 以数字化、低成本完成颗粒物的显微成像功能，达到检测和分析颗粒物的目的。本发明可 以对透明油样、水样等液体样本中含有的颗粒物进行检测，如油样磨粒检测、油样水样杂 质检测等等，可广泛应用于机械、冶金、生物、医学、环保等行业。本发明所采用的检测 方法具有结构简单、成本低廉、操作快捷的特点，利用本装置再配上测量软件，即可对颗 粒物进行检测和分析。
本发明的目的是为解决现有颗粒物检测设备结构复杂、系统庞大、价格昂贵的难题， 采用新型成像方法对液体中的颗粒物进行检测。
本发明为解决上述难题而采用的技术方案是光纤锥式颗粒物检测装置，它包括光纤 锥、CCD相机、LED光源、玻璃盖板、光纤面板、夹紧器、颗粒物液样、图像采集卡、计 算机。颗粒物液样是被检测物。光纤锥是一传像器，它的一端(小端)与CCD或CMOS 相机中的图像传感器光敏面通过光敏胶直接耦合。玻璃盖板、光纤面板、夹紧器共同构成 颗粒物液样采集器，其中，玻璃盖板的上表面经磨沙形成毛玻璃状，以确保LED光源照射 到液样上的光为散射而均匀的光，光纤面板中的光纤直径应小于或等于光纤锥大端面上的 光纤直径，夹紧器将玻璃盖板和光纤面板夹住，起到固定液样的作用。耦合液可以是水或 透明的油等液体，以减小光损。LED光源提供照明，其亮度可调。CCD或CMOS相机可 以是数字输出的，也可以是视频输出的。当采用数字相机时，可直接与计算机连接获取图 像；当采用视频相机时，可通过图像采集卡连接计算机。
检测过程
先将含有颗粒物的液体样本放入由玻璃盖板、光纤面板、夹紧器组成的液样采集器中， 依次开启计算机、CCD或CMOS相机电源，并打开照明光源；通过光源的照射和光纤锥的 传像作用，CCD或CMOS图像传感器可以采集到颗粒物的数字化图像，经过图像采集卡传 输给计算机进行颗粒物的图像分析。
由于本发明采用了上述光电检测技术方案，而CCD或CMOS的像素尺寸以及光纤纤 芯的直径为微米级，因此可以实现颗粒物的显微成像功能。
图l为本发明的结构示意图。
1——LED光源，2——玻璃盖板，3——颗粒物液样，4——光纤面板，5——耦合液，6— —光纤锥，7——CCD或CMOS相机,8——夹紧器，9——图像采集卡，10——计算机
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本实施例中的光纤锥式颗粒物检测装置，它包括光纤锥6， CCD或CMOS 相机7， LED光源1，玻璃盖板2，光纤面板4，耦合液5，夹紧器8，颗粒物液样3，图像 采集卡9、计算机10。 LED光源1置于玻璃盖板2的上方，将含有颗粒物的液体样本放在 光纤面板4的表面上，然后将玻璃盖板2覆盖在液样上面，最后用夹紧器8将玻璃盖板2 和光纤面板4夹紧，形成液样采集器。在光纤锥6的上表面涂敷耦合液5，将液样采集器 的光纤面板4的外表面放置在涂有耦合液5的光纤锥6上面。根据计算机采集到的图像，
调整LED光源1的亮度，使得采集的图像亮度适中即可。开始采集图像，然后对颗粒物图 像进行分析、存贮和打印等。
权利要求
1.光纤锥式颗粒物检测方法，其特征是先将含有颗粒物的液体样本放入由玻璃盖板、光纤面板、夹紧器组成的液样采集器中，依次开启计算机、CCD或CMOS相机电源，并打开照明光源；通过光源的照射和光纤锥的传像作用，CCD或CMOS图像传感器采集到颗粒物的数字化图像，经过图像采集卡传输给计算机进行颗粒物的图像分析。
2. 根据权利要求1所述的光纤锥式颗粒物检测方法的装置，其特征在于包 括光纤锥、相机、LED光源、玻璃盖板、光纤面板、夹紧器、颗粒物液样、图 像采集卡、计算机；其中颗粒物液样是被检测物，光纤锥是传像器，它的小端与 相机中的图像传感器光敏面通过光敏胶直接耦合；由玻璃盖板、光纤面板、夹紧 器共同构成颗粒物液样采集器，由夹紧器将玻璃盖板和光纤面板夹住。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于玻璃盖板的上表面经磨沙形成 毛玻璃状。
4. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于光纤面板中的光纤直径小于或 等于光纤锥大端面上的光纤直径。
5. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于采用水或透明的油作为耦合液。
6. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于相机为数字输出或视频输出的 CCD或CMOS相机；当采用数字相机时，直接与计算机连接获取图像；当采用 视频相机时，通过图像采集卡连接计算机。
全文摘要
本发明涉及一种颗粒物检测仪，其包括光纤锥、CCD相机、LED光源、玻璃盖板、光纤面板、夹紧器、颗粒物液样、图像采集卡、计算机。颗粒物液样是被检测物。光纤锥是一传像器，它的一端(小端)与CCD或CMOS相机中的图像传感器光敏面通过光敏胶直接耦合。玻璃盖板、光纤面板、夹紧器共同构成颗粒物液样采集器，CCD或CMOS相机可以是数字输出的，也可以是视频输出的。当采用数字相机时，可直接与计算机连接获取图像；当采用视频相机时，可通过图像采集卡连接计算机。由于本发明采用了上述光电检测技术方案，而CCD或CMOS的像素尺寸以及光纤纤芯的直径为微米级，因此可以实现颗粒物的显微成像功能。
文档编号G01N21/00GK101105438SQ20071002559
公开日2008年1月16日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者陈树越 申请人:江苏工业学院