一种测量亚微米至纳米粒度段粒度分布的激光粒度仪，包括激光光源装置、样品测试窗口3、散射信号接收装置4及与之电连接的信号处理系统5，激光光源装置包括第一激光器1和第二激光器2；散射信号接收装置是由14组光电探测器按照一定的规律排列，可以接收来自样品测试窗口中心固定角度的散射信号，该系统可以将来自样品测试窗口中心15°~130°的散射信号完整的接收并传输至计算机，计算机根据MIE散射理论可以计算出量程在0.05μm~1μm范围内所测样品的粒度分布图。
【技术实现步骤摘要】
一种测量亚微米至纳米粒度段粒度分布的激光粒度仪
本专利技术是涉及MIE散射原理测量颗粒粒度分布的装置，具体是一种专门用于测量亚微米至纳米粒度段颗粒粒度分布的激光粒度仪。
技术介绍
基于MIE散射原理的激光粒度仪，其主要结构一般是由激光光源(一般为He-Ne气体激光器)、扩束镜、空间滤波器、傅里叶变换镜头、样品测试窗口、光电阵列探测器以及辅助光电探测器组成，这种结构的光路在单独测试前侧向至后向散射信号的时候，会出现信号探测盲区导致小颗粒的散射信号始终无法连续测量，从而使得在亚微米至纳米粒度段区间的粒度分布数据存在精度及准确度偏低的问题，为了解决该问题，特设计一种能够连续探测前侧向以及后向散射信号的样品测试窗口，该窗口实现了自前向15°至后向130°的散射信号可以连续无探测盲区，解决了亚微米至纳米粒度段区间的粒度分布数据能够被高准确度测量的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对以上不足之处，提供一种装有特制的样品测试窗口的激光粒度仪，代替以往的由半导体或气体激光器、扩束镜、空间滤波器组成光源系统的激光粒度仪，它克服了以往的光路在单独测试前侧向至后向散射信号的时候，会出现信号探测盲区导致小颗粒的散射信号始终无法连续测量，从而使得在亚微米至纳米粒度段区间的粒度分布数据存在精度及准确度偏低的问题。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种测量亚微米至纳米粒度段粒度分布的激光粒度仪，包括激光光源装置、样品测试窗口 3、散射信号接收装置4及与之电连接的信号处理系统5，所述激光光源装置的出射光束为平行光束，其特征在于，所述激光光源装置包括第一激光器I和第二激光器2 ;所述样品测试窗口 3包括，一位于其中心区域的截面呈矩形的棱体空腔20，至少三个透光面，至少两个涂黑面；所述透光面与涂黑面封闭成一截面呈多变形的棱体；所述空腔20的棱边与样品测试窗口 3的棱边平行；所述至少三个透光面包括第一透光面11、第二透光面12、第三透光面13，所述至少两个涂黑面包括第一涂黑面14、第二涂黑面15，所述第一激光器I和第二激光器2的出射光束分别经第二透光面12、第三透光面13垂直入射，并且分别透过第三透光面13后被所述散射信号接收装置4接收。 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述第一激光器I和第二激光器2的出射光束在样品测试窗口 3的空腔20中心区相交，且其相交的锐角夹角为45°。 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述第一透光面11与第二透光面12之间的夹角α大于等于119°且小于等于121°，所述第二透光面12与第三透光面13之间的夹角β大于等于74。且小于等于75。。 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述第一透光面11与第二透光面12之间的夹角α大于等于119°且小于等于121°，所述第二透光面12与第三透光面13之间的夹角β大于等于74。且小于等于75。。 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述夹角α为120°，所述夹角β为75°。 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述夹角α为120°，所述夹角β为75°。 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述散射信号接收装置4包括多个光电探测器单元6。 [0011 ] 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述光电探测器单元6为14个，呈线状分布；所述14个光电探测器单兀6接收来自第一激光器I在样品测试窗口 3中心的散射信号，其中下部的5个光电探测器单兀6接收来自第二激光器2在样品测试窗口 3中心的散射信号。 上述的激光粒度仪，其特征在于，接收来自第一激光器I在样品测试窗口 3中心的散射信号时，所述14个光电探测器单兀6自下而上分别置于与散射信号角度为(15.43° -16.96° )(17.19° -18.86° )(19.18° -21.00° )(21.46° -23.44 ° )(24.08 ° -26.27 ° )(27.12° -29.58 ° )(30.64 ° -33.45 ° )(34.72 ° -37.95 ° )(39.48 ° -43.21° )(44.95 ° -49.22 ° )(51.28° -56.10° )(58.77 ° -64.14° )(67.88° -73.74° ) (79.68° -85.63° )的位置；接收来自第二激光器2在样品测试窗口 3中心的散射信号时,所述5个光电探测器单兀6自下而上分别置于与散射信号角度为(89.95° -94.22° )(96.28° -101.10° )(103.77° -109.14° )(112.88° -118.74° )(124.68° -130.63° )的位置。 上述的激光粒度仪，其特征在于，所述散射信号接收装置4为平行线阵列光电探测器。 本专利技术提供的激光粒度仪，主光源采用两个能够输出平行光束的半导体激光器，配合带有特殊结构样品测试窗口以及按照一定的顺序排列的光电探测器组合，实现了自前向15°至后向130°散射信号无盲区探测的目的，同时在样品测试窗口透光面的角度设计上解决了信号干扰的问题，使得探测器所探测到的散射信号最大程度上接近理论散射能量。 本专利技术提供的激光粒度仪与现有技术相比，所产生的有益效果是:本专利技术显著解决了散射信号自前向至后向存在探测盲区的问题，有效提高了亚微米至纳米粒度段颗粒粒度分布测量的精度。 本专利技术显著降低了散射信号探测过程中杂散信号的干扰问题，很好的保证了测试值与理论值之间的一致性。 【附图说明】 下面结合附图对本专利技术进一步说明。 图1为本专利技术提供的激光粒度仪的样品测试窗口实施例一的截面示意图；图2为本专利技术提供的激光粒度仪的样品测试窗口实施例二的截面示意图；图3为本专利技术提供的激光粒度仪的样品测试窗口实施例三的截面示意图；图4为本专利技术提供的激光粒度仪光路示意图。 图中:1、第一激光器,2、第二激光器,3、样品测试窗口，4、散射信号接收装置,5、信号处理系统，6、光电探测器单元，11、第一透光面，12、第二透光面，13第三透光面，14、第一涂黑面，15、第二涂黑面，16、第一辅助面16，17、第二辅助面17，20、空腔。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术提供的的一种测量亚微米至纳米粒度段颗粒粒度分布的激光粒度仪作详细的说明。 参见图1一图4，本专利技术的一种专门用于测量亚微米至纳米粒度段颗粒粒度分布的激光粒度仪，其结构包括第一激光器1、第二激光器2、样品测试窗口 3、散射信号接收装置4、信号处理系统5，并且上述元件按照光束前进方向的位置关系排列。如图1一图3所示，样品测试窗口 3为中心区域设有一空腔20的棱柱形玻璃制品，样品测试窗口 3的截面为至少为5个边的不等边多边形。本专利技术提供的激光粒度仪的实施例中，第一激光器1、第二激光器2米用输出激光波长650nm的半导体激光器。 如图1所示，样品测试窗口 3的截面为五边形，其中有三个面为透光面、两个面为不透光的涂黑面；所述三个透光面中，第二透光面12、第三透光面13为入射面，第一透光面 11为散射面；所述两个涂黑面为第一涂黑面14、第二涂黑面15，涂黑面用于消除散射光的干扰。空腔20的边界形成一长方体棱体，其截面为矩形，其上下两端的至少一端开口，用于容纳待测量的介质与颗粒样品本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量亚微米至纳米粒度段粒度分布的激光粒度仪，包括激光光源装置、样品测试窗口（3）、散射信号接收装置（4）及与之电连接的信号处理系统（5），所述激光光源装置的出射光束为平行光束，其特征在于，所述激光光源装置包括第一激光器（1）和第二激光器（2）；所述样品测试窗口（3）包括，一位于其中心区域的截面呈矩形的棱体空腔（20），至少三个透光面，至少两个涂黑面；所述透光面与涂黑面封闭成一截面呈多变形的棱体；所述空腔（20）的棱边与样品测试窗口（3）的棱边平行；所述至少三个透光面包括第一透光面（11）、第二透光面（12）、第三透光面（13），所述至少两个涂黑面包括第一涂黑面（14）、第二涂黑面（15），所述第一激光器（1）和第二激光器（2）的出射光束分别经第二透光面（12）、第三透光面（13）垂直入射，并且分别透过第三透光面（13）后被所述散射信号接收装置（4）接收。
【技术特征摘要】
1.一种测量亚微米至纳米粒度段粒度分布的激光粒度仪，包括激光光源装置、样品测试窗口(3)、散射信号接收装置(4)及与之电连接的信号处理系统(5)，所述激光光源装置的出射光束为平行光束，其特征在于，所述激光光源装置包括第一激光器(I)和第二激光器(2);所述样品测试窗口(3)包括，一位于其中心区域的截面呈矩形的棱体空腔(20)，至少三个透光面，至少两个涂黑面；所述透光面与涂黑面封闭成一截面呈多变形的棱体；所述空腔(20)的棱边与样品测试窗口(3)的棱边平行；所述至少三个透光面包括第一透光面(11)、第二透光面(12)、第三透光面(13)，所述至少两个涂黑面包括第一涂黑面(14)、第二涂黑面(15)，所述第一激光器(I)和第二激光器(2)的出射光束分别经第二透光面(12)、第三透光面(13)垂直入射，并且分别透过第三透光面(13)后被所述散射信号接收装置(4)接收。2.根据权利要求1所述的激光粒度仪，其特征在于，所述第一激光器(I)和第二激光器(2 )的出射光束在样品测试窗口( 3 )的空腔(20 )中心区相交，且其相交的锐角夹角为45 °。3.根据权利要求1所述的激光粒度仪，其特征在于，所述第一透光面(11)与第二透光面(12)之间的夹角α大于等于119°且小于等于121°，所述第二透光面(12)与第三透光面(13)之间的夹角β大于等于74°且小于等于75°。4.根据权利要求2所述的激光粒度仪，其特征在于，所述第一透光面(11)与第二透光面(12)之间的夹角α大于等于119°且小于等于121°，所述第二透光面(12)与第三透光面(13)之间的夹角β大于等于74°且小于等于75°。5.根据权利要求3所述的激光粒度仪，其特征在于，所述夹角α为120°，所述夹角β为 75。。6.根据权利要求4所述的激光粒度仪，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：任中京，于代军，
申请(专利权)人：济南微纳颗粒仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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