液体中粒子在线分析仪的制作方法

本实用新型属于分析测量仪器领域，特别涉及一种液体中粒子在线分析仪。

背景技术：

在石油压裂生产中，对于压裂液的注入监测以及压裂返排液的分析关系到石油压裂的正常生产以及对压裂返排液的正确处理。此外，在船外排水监测以及过程控制中，也需要持续对液体进行监测。还有，在其他领域中也广泛存在需要分析液体中粒子的装置。

然而，现有的用于分析液体中粒子的分析装置操作复杂，从采样到获得最终的结构所需时间较长，不能满足在线即时测量分析的需要；而且有的分析装置在使用操作过程中还需要用到大量对人体和自然环境有害的化学物质，不仅提高了成本而且还会对人体和自然环境造成有害影响。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种液体中粒子在线分析仪。

本实用新型提供了一种液体中粒子在线分析仪，所述液体中粒子在线分析仪包括单元模块、照相机和光源；其中，

所述单元模块的内部具有空腔，所述空腔的两端均与管道相连通，所述空腔的外壁具有第一透明窗口和第二透明窗口，且所述第一透明窗口和第二透明窗口相对设置；

所述照相机包括镜头，所述镜头位于所述第一透明窗口的正前方；

所述第一透明窗口与所述镜头相对的一面为凸面；

所述光源位于所述第二透明窗口的正前方。

优选地，所述单元模块与所述照相机相邻的外壁为凹面的形状。

优选地，所述第一透明窗口和所述第二透明窗口之间的空隙的宽度为10-800μm。

优选地，在所述单元模块的空腔内设置有自动清洗系统，所述自动清洗系统包括水力喷头，用以向所述第一透明窗口和所述第二透明窗口相对的面喷出高压水。

优选地，所述照相机为含有视频显微镜的摄像机。

优选地，所述光源为高频光源发生器。

优选地，所述液体中粒子在线分析仪还包括转换器和处理系统；

所述转换器与所述照相机相连，用于将所述照相机采集到的图像信息转换成电子图像信息，并传送给所述处理系统；

所述处理系统与所述转换器相连，用以接收所述转换器转换的关于所述照相机采集的图像信息的电子图像信息，并对所述电子图像信息进行分析，从而获得液体中粒子的信息。

优选地，所述转换器与所述照相机为一体的结构形式。

本实用新型提供的液体中粒子在线分析仪，可以对液体进行在线检测并自动分析其中的粒子大小和浓度等信息，无需人工采样，从而大大节约了时间和成本。

本实用新型的其他特征和优点将在如下的具体实施方式部分详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例提供的液体中粒子在线分析仪的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种液体中粒子在线分析仪，所述液体中粒子在线分析仪包括单元模块、照相机和光源；其中，

所述单元模块的内部具有空腔，所述空腔的两端均与管道相连通，所述空腔的外壁具有第一透明窗口和第二透明窗口，且所述第一透明窗口和第二透明窗口相对设置；

所述照相机包括镜头，所述镜头位于所述第一透明窗口的正前方；

所述第一透明窗口与所述镜头相对的一面为凸面；

所述光源位于所述第二透明窗口的正前方。

如图1所示，本实用新型的一个优选实施例提供了一种液体中粒子在线分析仪，包括单元模块1、照相机2和光源3。

单元模块1的内部为一空腔，该空腔的两端均和管道相连通，管道提供了液体流过的通道，从而将液体(例如压裂液、压裂返排液、船外排水、生产水等)引入单元模块1的内部的空腔内。

单元模块1的空腔的外壁具有至少两个相对设置的透明的窗口(即图1中的第一透明窗口11和第二透明窗口12)。其中，第一透明窗口11与镜头21相对的一面为凸面，这样可以对液体中的粒子进行放大，从而可以使得照相机2可以更清楚地采集到液体中的粒子信息，另一面为平面；第二透明窗口12沿着光路的两个面均为平面。为了方便照相机2接收从第一透明窗口11射出来的光，单元模块1与照相机2相邻的外壁设置为凹面的形状。

为了尽量减少照相机2拍摄到的粒子受到不同平面上其他粒子的干扰，第一透明窗口11和第二透明窗口12之间的空隙(位于单元模块1的空腔内)应当尽可能的小，因此，兼顾设备的连续工作稳定性和测量精度，相对设置的两个透明窗口之间的空隙的宽度可以为10-800μm，例如可以为10、30、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750和800μm中的任意一个或者任意两个之间的数值；例如可以为30-500μm、100-600μm、200-450μm和300-700μm等。进一步优选地，为了提高装置的稳定性和使用寿命，第一透明窗口11和第二透明窗口12均采用蓝宝石(例如工业用蓝宝石)制成，单元模块1的其他部分采用不锈钢(例如314不锈钢)制成。

为了及时对第一透明窗口11和第二透明窗口12进行清洗，保证照相机2拍摄得到的照片的质量，优选地，在单元模块1的空腔内还可以设置自动清洗系统(未图示)，所述自动清洗系统包括水力喷头，用以向第一透明窗口11和第二透明窗口12相对的面喷出高压水，从而清洗第一透明窗口11和第二透明窗口12。所述自动清洗系统可以自动识别并清洗窗口，清洗时间可以设定为5-10秒，也可以根据实际需要设定其他的时间间隔。

照相机2可以为视频照相机，进一步优选地，照相机2可以为含有视频显微镜的摄像机，这样可以放大流经单元模块1的空腔的液体中的粒子，从而更清楚地采集到液体中的粒子，同时还可以尽可能多的采集到液体中的粒子的多个角度的信息，为后续的数据分析提供更加精确的数据。

照相机2包括镜头21，镜头21位于第一透明窗口11的正前方。

光源3位于第二透明窗口12的正前方。光源3用来发出光(优选为可见光)，光穿过单元模块1的第二透明窗口12到达单元模块1的空腔内从而照射到流过的液体以及液体中的粒子上，并进一步通过与第二透明窗口12对应设置的第一透明窗口11后到达照相机2的镜头21，从而使得液体中的粒子被照相机2记录下来，给照相机2提供了液体中的粒子的背光视图，并进一步通过处理系统判断这些粒子是固体颗粒、液滴还是气泡。优选地，光源3为高频光源发生器，高频光源发生器可以发出高频可见光(高频可见光为频率大于600MHz的可见光，例如600-620MHz的青光，620-680MHz的蓝光和680-790MHz的紫光)。

在本实用新型提供的一个优选的实施例中，上述液体中粒子在线分析仪还可以包括转换器4和处理系统5。

如图1所示，转换器4与照相机2相连，也可以与照相机2做成一体的结构形式。转换器4用于将照相机采集到的图像信息转换成电子图像信息，并传送给处理系统5。处理系统5与转换器4相连，用以接收转换器4转换的关于照相机2采集的图像信息的电子图像信息，并对该电子图像信息进行分析，从而获得液体中粒子的信息，例如粒子的种类和密度等信息，从而为相应的应用提供重要的参考数据。

由上述可见，本实用新型提供的液体中粒子在线分析仪无需对液体进行预处理，可以直接对液体进行在线测试并自动分析；而且可以连续不断地对液体进行测试，无需人工采样；该装置通过对拍摄的照片进行成像分析，可以快速方便的分析出各种水中各种粒子的参数，并实时传输数据；因此，本实用新型的装置可以大大节约时间，为生产一线快速提供所需要的数据信息。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。