发明名称 动态光散射颗粒检测装置的检测方法
摘要 动态光散射颗粒检测装置的检测方法,属于动态光散射纳米颗粒测量装置技术领域。其特征在于:所述的光纤探头包括发射光纤和接收光纤;光纤探头外壳体(5)一端为封闭端,另一端为开口端,在开口端紧密安装固定圆盘(7),通过固定圆盘(7)内置的通孔固定安装自聚焦透镜,自聚焦透镜包括发射透镜和接收透镜,发射透镜和接收透镜内端部分别对应连接发射光纤和接收光纤。本发明改变传统动态光散射装置的光路,将光纤引入到动态光散射技术中,利用光纤将发射光路和接收光路集成在一起,能够测量高浓度的样品,并且能够实现工业生产的在线检测。
申请公布号 CN104266945B 申请公布日期 2017.01.18
申请号 CN201410559863.2 申请日期 2014.10.18
申请人 山东理工大学 发明人 刘伟;马立修;陈文钢;张珊珊
分类号 G01N15/02(2006.01)I 主分类号 G01N15/02(2006.01)I
代理机构 淄博佳和专利代理事务所 37223 代理人 张雯
主权项 动态光散射颗粒检测装置的检测方法,动态光散射颗粒检测装置包括动态光散射颗粒测量一体式光纤探头、光纤耦合器、激光器(1)和光电倍增管(17),动态光散射颗粒测量一体式光纤探头的发射光纤连接激光器(1),接收光纤连接光电倍增管(17);动态光散射颗粒测量一体式光纤探头包括外壳体(5)和光纤,光纤一端安装在外壳体(5)的内腔中,另一端穿出外壳体(5)外部,其特征在于:所述的光纤包括发射光纤和接收光纤;外壳体(5)一端为封闭端,另一端为开口端,在开口端紧密安装固定圆盘(7),通过固定圆盘(7)内置的通孔固定安装自聚焦透镜,自聚焦透镜包括发射透镜和接收透镜,发射透镜和接收透镜内端部分别对应连接发射光纤和接收光纤;所述的发射透镜和接收透镜倾斜地安装在固定圆盘(7)内,且发射透镜和接收透镜以外壳体(5)轴线为中心线对称安装;所述的发射透镜和接收透镜均设有两组,发射光纤和接收光纤对应设有两组,一组发射透镜和接收透镜水平排布,另一组竖直排布,两组发射透镜和接收透镜之间的间距相等;所述外壳体(5)安装有固定圆盘(7)的一端设有可转动的旋转遮光盘(15),旋转遮光盘(15)上设有两个透光孔,透光孔的直径与固定圆盘(7)内置通孔的直径相等,两个透光孔之间的距离等于发射透镜和接收透镜之间的间距;包括以下步骤:a、首先,将发射光纤的外端部连接激光源,接收光纤的外端部连接光电倍增管;b、将动态光散射颗粒测量一体式光纤探头安装有自聚焦透镜的开口端,插入颗粒溶液中;<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>Z</mi><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>D</mi><mi>A</mi></msub><mrow><mn>2</mn><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mi>&alpha;</mi></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mo>&lsqb;</mo><mi>&alpha;</mi><mo>+</mo><msub><mrow><mo>(</mo><mi>&Delta;</mi><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow><mi>f</mi></msub><mo>&rsqb;</mo></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001033084290000011.GIF" wi="694" he="141" /></maths><maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>&Delta;</mi><mi>Z</mi><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>D</mi><mi>A</mi></msub><mrow><mn>2</mn><mi>cos</mi><mi>&alpha;</mi></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mo>&lsqb;</mo><mi>&alpha;</mi><mo>-</mo><msub><mrow><mo>(</mo><mi>&Delta;</mi><mi>&theta;</mi><mo>)</mo></mrow><mi>f</mi></msub><mo>&rsqb;</mo></mrow></mfrac><mo>-</mo><mi>Z</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0001033084290000012.GIF" wi="803" he="145" /></maths>其中:Z为透镜顶部到散射体最近边缘的距离,ΔZ为散射体的长度;α为透镜的倾角,h为第一发射透镜(8)和第一接收透镜(9)顶部中心点到光纤探头中心线的垂直距离,第一发射透镜(8)和第一接收透镜(9)倾斜角为α<sub>1</sub>,α<sub>1=</sub>19°,D<sub>A为</sub>第一发射透镜(8)和第一接收透镜(9)的探测孔径,(Δθ)<sub>f为</sub>第一发射透镜(8)和第一接收透镜(9)的发散角;c、激光器提供的垂直偏振光耦合进入发射光纤,激光通过发射光纤到达发射透镜,激光再经过发射透镜准直后射入被测溶液;d、被测溶液发出的散射光通过接收透镜进入接收光纤,并沿接收光纤进入光电倍增管;e、光电倍增管将接收到的散射光信号转换为电脉冲,输出给相关器,由相关器计算出光强自相关函数曲线,并传输给计算机,进而使用累积分析法对光强自相关函数进行反演,得到所测溶液中颗粒的平均粒径。
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