一种柱透镜变换的激光粒度测试方法技术

技术编号:20677920 阅读:35 留言:0更新日期:2019-03-27 17:59
一种柱透镜变换的激光粒度测试方法。解决前向小角度激光衍射颗粒粒度分布测量中,使用通用型线性阵列的光电探测器件接收信号困难的问题。由激光器(1)发出的光经扩束准直后成为圆形平行光,照射在颗粒样品(2)区域,颗粒对光发生衍射。颗粒的衍射光由柱透镜(3)作为接收透镜,实现傅立叶变换,从而在柱透镜的焦平面上形成角分布。将光电探测器阵列(4)放在柱透镜的焦平面上,采集颗粒的衍射角分布信号并传输到计算机进行处理,得到颗粒粒度分布。由于入射平行光的像斑在柱透镜的焦平面会聚成一条直线,而不是球透镜焦平面上的会聚点,因此强度低,处理方便,从而对探测颗粒衍射光有利。颗粒衍射信号经柱透镜变换后,用通用型线性阵列光电探测器进行接收。

【技术实现步骤摘要】
一种柱透镜变换的激光粒度测试方法
:本专利技术涉及一种柱透镜变换的激光粒度测试方法,适用于颗粒粒度分布测量,尤其是颗粒粒度远大于光波波长的情况。
技术介绍
:随着科学技术的进步,颗粒粒度测量在许多领域起着非常重要的作用。光散射方法是颗粒测量中的重要方法。光散射方法一般包括会聚测量方法和角散射法等。会聚测量方法一般是测量小颗粒的散射信号。由于颗粒小、散射信号弱,因此将大角度范围的散射信号经透镜或反射镜会聚为一点或少数几个点,放置对应的一个或几个光电探测器进行测量。在这种测量方法中,只需要小接收面的通用型光电探测器件即可实现,如光电二极管等,且信号处理简便,但这种方法一般只能测量得到某一个粒度范围的颗粒平均浓度,且需要进行颗粒分割等预处理,而一般不容易得到粒度分布。在空气中微小颗粒物的测量中一般采用这种方法,如测量PM10、PM2.5等。如果是对于单一的颗粒测量,这种方法一般称为颗粒计数器,它是采用聚焦光照射颗粒,如果在聚焦点只有一个颗粒,则对应可以得到这个颗粒的粒度大小,但这种方法只适用于浓度极低的情况,即每次通过聚焦点的颗粒只有一个。也可以将光束聚焦成线,在聚焦线位置测量得到通过这条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柱透镜变换的激光粒度测试方法,其特征在于该方法涉及的硬件包括激光器(1)、颗粒样品(2)、接收柱透镜(3)、光电探测器阵列(4)。具体测量方法如下:由激光器发出的光经扩束准直后成为圆形平行光,照射在颗粒样品区域,颗粒对光发生衍射。颗粒的衍射光由柱透镜作为接收透镜,实现傅立叶变换,从而在柱透镜的焦平面上形成角分布。将光电探测器阵列放在柱透镜的焦平面上,采集颗粒衍射的角分布信号并传输到计算机进行处理,得到颗粒粒度分布。

【技术特征摘要】
1.一种柱透镜变换的激光粒度测试方法,其特征在于该方法涉及的硬件包括激光器(1)、颗粒样品(2)、接收柱透镜(3)、光电探测器阵列(4)。具体测量方法如下:由激光器发出的光经扩束准直后成为圆形平行光,照射在颗粒样品区域,颗粒对光发生衍射。颗粒的衍射光由柱透镜作为接收透镜,实现傅立叶变换,从而在柱透镜的焦平面上形成角分布。将光电探测器...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏永杰车进超马宝强
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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