一种液体颗粒计数检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种液体颗粒计数检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002] 在现有技术中，液体颗粒计数器一般用于检测液体中的微小固体颗粒污染物，它 在医药，水质分析、油液清洁度检测和半导体工艺控制等领域有着重要的应用。传统的光学 液体颗粒计数器都是基于光散射的原理。当一束光照射到液体中的微小颗粒物时，发生光 散射，散射光强的大小和颗粒物的粒径存在对应关系。这种基于散射光强的检测方法，可以 测出液体中颗粒物的大小，但是不能区分液体中颗粒物的特性。这使得传统的液体颗粒计 数器会将液体中存在的小气泡也统计为颗粒污染物，使得测量结果发生偏差。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用光学干涉原理 对液体中的颗粒物进行检测的检测装置及检测方法。
[0004] 为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案： 一种液体颗粒计数检测装置，所述的检测装置包括样品池、光源、光谱检测模块，所述 的样品池设置有液体检测通道、与所述的液体检测通道相交叉连通的光纤槽，所述的光纤 槽包括位于液体检测通道一侧的入射光纤槽和位于液体检测通道另一侧的出射光纤槽，所 述的入射光纤槽内设置有入射光纤，所述的出射光纤槽内设置有出射光纤，所述的入射光 纤的远离所述液体检测通道的一端与所述的光源相连接，；所述的出射光纤的远离所述液 体检测通道的一端与所述的光谱检测模块相连接，所述光源发出的光线依次经过入射光 纤、液体检测通道、出射光纤传输到光谱检测模块形成检测光路，所述的检测光路与所述的 液体检测通道中流过的待测液体相交处形成颗粒检测区域。
[0005] 优选地，所述的光纤槽与所述的液体检测通道相互垂直相交。
[0006] 优选地，所述的光源为超辐射发光二极管。
[0007] 优选地，所述的入射光纤靠近液体检测通道的一端的端面与液体检测通道的侧壁 重合；所述的出射光纤靠近液体检测通道的一端的端面与液体检测通道的另一侧壁重合， 所述的入射光纤和出射光纤与液体检测通道侧壁相重合的端面相互平行。
[0008] 优选地，所述的入射光纤靠近液体检测通道的一端的端面与所述的出射光纤靠近 液体检测通道的一端的端面镀有多层介质反射膜。
[0009] 优选地，所述的液体检测通道的两端设置有与待测液体相连通的待测液体接口， 所述的待测液体从液体检测通道一端的待测液体接口流入，从另一端的待测液体接口流 出。
[0010] 本发明还提供一种液体颗粒计数检测方法，将待测液体通过液体检测通道，光源 发出的光线通过入射光纤，经过颗粒检测区域、出射光纤，传输到光谱检测模块，光线在入 射光纤和出射光纤的两端面之间发生多光束干涉，光谱检测模块得到透射光的光强光谱， 当待测液体中有颗粒或气泡通过颗粒检测区域时，引起光线经过颗粒检测区域的有效光程 发生改变，从而导致光谱检测模块检测到的光强光谱发生变化，根据光强光谱的变化的次 数确定通过颗粒检测区域的颗粒和气泡的数量。
[0011] 优选地，所述的光谱检测模块显示光强分布为
【主权项】
1. 一种液体颗粒计数检测装置，其特征在于：所述的检测装置包括样品池、光源、光谱 检测模块， 所述的样品池设置有液体检测通道、与所述的液体检测通道相交叉连通的光纤槽，所 述的光纤槽包括位于液体检测通道一侧的入射光纤槽和位于液体检测通道另一侧的出射 光纤槽， 所述的入射光纤槽内设置有入射光纤，所述的出射光纤槽内设置有出射光纤， 所述的入射光纤的远离所述液体检测通道的一端与所述的光源相连接；所述的出射光 纤的远离所述液体检测通道的一端与所述的光谱检测模块相连接， 所述光源发出的光线依次经过入射光纤、液体检测通道、出射光纤传输到光谱检测模 块形成检测光路，所述的检测光路与所述的液体检测通道中流过的待测液体相交处形成颗 粒检测区域。
2. 根据权利要求1所述的一种液体颗粒计数检测装置，其特征在于：所述的光纤槽与 所述的液体检测通道相互垂直相交。
3. 根据权利要求1所述的一种液体颗粒计数检测装置，其特征在于：所述的光源为超 福射发光二极管。
4. 根据权利要求1所述的一种液体颗粒计数检测装置，其特征在于：所述的入射光纤 靠近液体检测通道的一端的端面与液体检测通道的侧壁重合；所述的出射光纤靠近液体检 测通道的一端的端面与液体检测通道的另一侧壁重合，所述的入射光纤和出射光纤与液体 检测通道侧壁相重合的端面相互平行。
5. 根据权利要求1所述的一种液体颗粒计数检测装置，其特征在于：所述的入射光纤 靠近液体检测通道的一端的端面与所述的出射光纤靠近液体检测通道的一端的端面镀有 介质反射膜。
6. 根据权利要求1所述的一种液体颗粒计数检测装置，其特征在于：所述的液体检测 通道的两端设置有与待测液体相连通的待测液体接口，所述的待测液体从液体检测通道一 端的待测液体接口流入，从另一端的待测液体接口流出。
7. 使用权利要求1~6任一项所述的一种液体颗粒计数检测装置的液体颗粒计数检测 方法，其特征在于：将待测液体通过液体检测通道，光源发出的光线通过入射光纤，经过颗 粒检测区域、出射光纤，传输到光谱检测模块，光线在入射光纤和出射光纤的两端面之间发 生多光束干涉，光谱检测模块得到透射光的光强光谱，当待测液体中有颗粒或气泡通过颗 粒检测区域时，引起光线经过颗粒检测区域的有效光程发生改变，从而导致光谱检测模块 检测到的光强光谱发生变化，根据光强光谱的变化的次数确定通过颗粒检测区域的颗粒和 气泡的数量。
8. 根据权利要求7所述的一种液体颗粒计数检测方法，其特征在于： 所述的光谱检测模块显示光强分布为
其中，（1)式中Itl(A)为入射光源的光谱分布，R为光纤端面的反射率，λ为光源的工 作波长，1为所述的入射光纤和出射光纤相邻两端面之间的距离，η为待测液体介质的折射 率， 当待测液体有颗粒或气泡通过检测区域时，光谱检测模块显示干涉光强分布表示为：
(2) (2)式中η'为液体中微小颗粒的折射率，d为粒径， 当颗粒或气泡通过检测区域的时候，透射光的干涉光强分布发生了变化， 当干涉光强的变化频率增大，通过检测区域的为颗粒；当干涉光强的变化频率变小，通 过检测区域的为气泡，剔除气泡对测试结果的影响，根据变化频率增大的次数确定通过颗 粒检测区域的颗粒数量。
9.根据权利要求8所述的一种液体颗粒计数检测方法，其特征在于：对透射光的光强 的光谱分布进行傅立叶变换，求出透射光光强的频率变化，从而求出颗粒的粒径和折射率。
【专利摘要】本发明涉及一种利用光学干涉原理对液体中的颗粒物进行检测的检测装置及检测方法，所述的检测装置包括样品池、光源、光谱检测模块，所述的样品池设置有液体检测通道、与所述的液体检测通道相交叉连通的光纤槽，所述的光纤槽包括位于液体检测通道一侧的入射光纤槽和位于液体检测通道另一侧的出射光纤槽，所述的入射光纤槽内设置有入射光纤，所述的出射光纤槽内设置有出射光纤，不但能够检测液体中微小颗粒的数量，还能剔除气泡对测试结果的影响，根据变化频率增大的次数确定通过微粒检测区域的颗粒数量。根据光强光谱的变化，求出透射光光强的频率变化，从而求出颗粒的粒径和折射率。
【IPC分类】G01N15-00, G01N15-02
【公开号】CN104677788
【申请号】CN201510096664
【发明人】孙吉勇, 梁凤飞, 沈玮栋, 周大农, 苏玉芳
【申请人】江苏苏净集团有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月5日