专利名称：基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及以采用光学方法为特征的计量方法及装置，尤其是涉及一种基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量方法及装置。
背景技术：
颗粒是处于分割状态下的微小固体、液体或气体。多数情况下，颗粒一词泛指固体颗粒，而液体颗粒和气体颗粒则相应地称为液滴和气泡。在现代工业生产、国防建设和高科技领域中，颗粒材料广泛应用于医药、化工、冶金、电子、机械、轻工、食品、建筑及环保等行业。颗粒材料的许多重要特性是由颗粒的平均粒度及粒度分布参数所决定，随着科学技术的发展，颗粒粒度测量技术受到人们的普遍重视，已经逐渐发展成为现代测量学中的一个重要分支。在习惯上，为了用一维参数表示颗粒 的大小，通常的颗粒粒度测量方法都引入了等效球径的概念，即将测量模型建立在被测颗粒与理想球形颗粒等效的基础之上。颗粒测量法有筛选法、显微镜法、沉降法、电感应法及光散射法等多种方法，这些方法各具特点，但受工作原理的限制，除显微镜法和光散射法中的光子相关光谱法外，其它方法一般不适于对微米以下的颗粒测量，显微镜方法和光子相关光谱法可以进行微米以下的颗粒测量，但不适于在线应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量方法及装置，进行纳米颗粒的粒径测量。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是一、一种基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量方法，该方法的步骤如下(I)以激光器作为光源，激光由光纤传输经第一光纤探针照射到盛有颗粒的样品池内；(2)散射光由第二光纤探针接收散射光信号；(3)通过耦合器分光，采用光电倍增管作为光探测器，将测得的散射光信号转换成脉冲信号，该脉冲信号的频率变化反映散射光的光强波动；(4)数字相关器根据脉冲信号计算出互相关函数，对于单分散颗粒体系，其互相关函数G12(T)的表达式为 G12 ( τ ) = 1+ β 12exp (_2Dq2 τ ) ( I)对于多分散颗粒体系，其互相关函数G12(T)的表达式为GpC τ) = I + βν ( ) P(D) exp (- 2Dq 2r) dD ⑵
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权利要求
1.一种基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量方法，其特征在于该方法的步骤如下 (1)以激光器作为光源，激光由光纤传输经第一光纤探针照射到盛有颗粒的样品池内； (2)散射光由第二光纤探针接收散射光信号； (3)通过耦合器分光，采用光电倍增管作为光探测器，将测得的散射光信号转换成脉冲信号，该脉冲信号的频率变化反映散射光的光强波动； (4)数字相关器根据脉冲信号计算出互相关函数，对于单分散颗粒体系，其互相关函数G12 ( τ )的表达式为G12 ( τ ) = l+β 12exp (_2Dq2 τ ) (I) 对于多分散颗粒体系，其互相关函数G12(T)的表达式为
2.根据权利要求I所述方法的一种基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量，其特征在于包括激光器(I)、样品池(2)、第一光纤探针(3)、第二光纤探针(4)、稱合器(5)、第一光探测器(6)、第二光探测器(7)、数字相关器(8)和微机(9);激光器(I)与样品池(2)内的第一光纤探针(3)构成入射光路，在样品池内的第二光纤探针(4)与第一光纤探针(3)构成散射角的散射光路，散射光经稱合器(5)、第一光探测器(6)和第二光探测器(7)后、再经数字相关器(8)和微机(9)构成动态散射光信号探测与处理单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量，其特征在于所述的第一光探测器(6)和第二光探测器(7)均为光电倍增管。
全文摘要
本发明公开了一种基于光纤式动态光散射互相关技术的颗粒测量方法及装置。激光器与样品池内的第一光纤探针构成入射光路，在样品池内的第二光纤探针与第一光纤探针构成散射光路，散射光经耦合器、第一、第二光探测器后、再经数字相关器和微机构成动态散射光信号探测与处理单元。激光通过第一光纤探针照射到颗粒样品池中，颗粒将激光进行散射，散射光经第二光纤探针接收，通过耦合器分光后进入到两个光探测器中转换成脉冲信号读入微机求出粒径。省去了传统的光学元件,使得系统体积大大减小，更重要的是光纤探针可以直接插入样品溶液中,又可对高浓度样品进行直接测量,实现了工业生产的在线监测和远距离测控。
文档编号G01N15/14GK102890051SQ20121041807
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者陈哲敏, 周艳, 孟庆强, 李国水, 张建锋 申请人:浙江省计量科学研究院