一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其中，包括柔性腔体、覆盖在柔性腔体内壁上的遮光膜层、设置在柔性腔体顶部的支撑结构、设置在柔性腔体底部的通气孔、设置在柔性腔体底部的支撑板、设置在柔性腔体支撑板上的光散射浊度计。测量开始时，通过通气孔排空腔体内的空气，之后注入待测气溶胶，利用光散射浊度计测量所述气溶胶的粒子特征。由于在密闭腔体内测量，测量粒径范围较广，并且相对于难以抽气的刚性腔体来说，柔性腔体可以利体积的变化排空空气，降低了腔体加工成本，节省了大量的气体，同时换气的速度得到加快，提高了测量效率。另外柔性体积扩大便捷，大体积减小了腔体壁的漫散射，有利于提高测量的信噪比。

A fast response and high precision measuring device of light scattering turbidimeter

【技术实现步骤摘要】
一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置
本专利技术涉及光学和测量领域，具体涉及一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置。
技术介绍
气溶胶是大气与悬浮在其中的固体和液体微粒共同组成的多相体系，是指悬浮在地球大气中的具有一定稳定性的，沉降速度小的，尺度范围在0.001μm～几十μm之间的分子团、液态或固态粒子所组成的混合物。气溶胶能吸收和散射太阳辐射，改变云辐射特性和生命周期，直接和间接地影响地气系统能量收支与水循环，也是影响地球环境的重要因素。在确定气溶胶的气候效应时，需要测量气溶胶的化学成分、粒子尺度分布及其时空分布等粒子特征。目前测量气溶胶粒子特征的方法有很多，例如光散射浊度计。光散射浊度计是利用激光光束与气溶胶颗粒物碰撞时产生的散射光来测量气溶胶的粒子特征。目前光散射浊度计的待测气体储存及输送方式主要有以下两种：第一种是在散射中心下方安装一喷嘴，待测气溶胶经气管输送至喷嘴喷射到散射中心。这种方法需要精确控制气体的流速，保证气体的稳定性，并且由于空气中存在的气溶胶的影响，无法测量氮气等纳米级的小粒径颗粒。第二种方法是利用密封腔体，首先用氮气冲洗几次排出腔体中的空气，再将待测气溶胶通到腔体中，待气溶胶稳定之后再进行测量。由于腔体壁的漫反射，腔体体积越大，实验信噪比越高。但是，这种方法使用的氮气和气溶胶量大，换气速度慢，并且由于腔体体积较大，其中的空气很不容易排干净，残留的空气中的气溶胶颗粒会影响实验结果。可见，亟需一种测量粒径范围广，节约气体，响应速度快精度高且成本低廉的光散射浊度计装置。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，解决了现有技术中在测量气溶胶的粒子特征时，测量粒径范围小、浪费气体，换气速度慢且成本高的缺陷。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：本专利技术提供了一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，包括：柔性腔体、覆盖在所述柔性腔体内壁上的遮光膜层、设置在所述柔性腔体的顶部的支撑结构、设置在所述柔性腔体的底部的通气孔、设置在所述柔性腔体的底部的支撑板、设置在所述柔性腔体的支撑板上的光散射浊度计；测量开始时，通过所述通气孔排空所述柔性腔体内的空气，之后，向所述柔性腔体中注入待测气溶胶，利用所述光浊度计测量所述待测气溶胶的粒子特征。在一种可能实施方式中，上述快速响应的高精度光散射浊度计测量装置还包括密封条；所述柔性腔体通过所述密封条与所述支撑板密封连接。在一种可能实施方式中，上述快速响应的高精度光散射浊度计测量装置还包括支撑架；所述柔性腔体上还设置有多个可伸缩固定部；所述柔性腔体通过所述可伸缩固定部固定在所述支撑架上。在一种可能实施方式中，所述柔性腔体为塑料膜腔体。在一种可能实施方式中，所述遮光膜层为黑色遮光膜层。在一种可能实施方式中，所述光散射浊度计包括光源、第一偏振片、第一四分之一波片、至少三个光探测组件以及处理部件；所述光探测组件包括第二偏振片、第二四分之一波片、成像部件以及光探测部件；所述光源、第一偏振片与第一四分之一波片同光轴排列；所述第二偏振片与第二四分之一波片同光轴排列；所述至少三个光探测组件均匀分布在以目标物体为圆心形成的圆的圆弧上；所述成像部件位于所述第二偏振片的输出光路上，所述光探测部件沿所述成像部件的成像平面滑动设置；所述第一四分之一波片和第二四分之一波片可旋转设置；所述光探测部件与所述处理部件通信连接；所述光源发射的光线射入所述第一偏振片，并由所述第一偏振片射入第一四分之一波片，所述第一四分之一波片射出的光线照射目标物体；目标物体对所述第一四分之一波片射出的光线进行散射得到的散射光线射入所述至少三个光探测组件；所述散射光线依次经过所述第二四分之一波片、所述第二偏振片射入所述成像部件，并在所述成像部件上形成检测图像；所述光探测部件对所述检测图像进行扫描，得到检测数据，并将所述检测数据发送给所述处理部件；所述处理部件根据接收到的检测数据确定所述目标物体的粒子特征。在一种可能实施方式中，所述第一四分之一波片绕所述第一四分之一波片的光轴可旋转设置；所述第二四分之一波片旋转绕所述第二四分之一波片的光轴可旋转设置；所述第一四分之一波片和第二四分之一波片的旋转速度成预设比例设置。(三)有益效果本专利技术实施例提供了一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置。具备以下有益效果：本专利技术实施例的基于应用于光散射浊度计的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置包括柔性腔体、覆盖在所述柔性腔体内壁上的遮光膜层、设置在所述柔性腔体的顶部的支撑结构、设置在所述柔性腔体的底部的通气孔、设置在所述柔性腔体的底部的支撑板。测量开始时，通过通气孔排空柔性腔体内的空气，利用光浊度计测量所述待测气溶胶的粒子特征。上述装置由于在密闭的腔体内测量气溶胶的粒子特性，因此能够测量小粒径的气溶胶的粒子特征，测量粒径范围较广，并且相对于难以抽气的刚性腔体来说，柔性腔体可以利腔体体积的变化排空腔体内的空气，降低了腔体加工成本，节省了大量的气体，同时换气的速度得到加快，提高了测量效率。另外柔性的腔体相较于刚性的腔体，体积扩大比较便捷，有利于提高测量的信噪比，同时降低腔体的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示意性的示出了本专利技术一实施例的应用于光散射浊度计的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置的结构示意图。图2示意性的示出了本专利技术另一实施例中的基于光散射偏振浊度计的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本申请提供了一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，包括：柔性腔体12、覆盖在所述柔性腔体内壁上的遮光膜层13、设置在柔性腔体顶部的支撑结构17、设置在所述柔性腔体的底部的通气孔16、设置在所述柔性腔体的底部的支撑板15、设置在所述柔性腔体的支撑板上的光散射浊度计19。测量开始时，通过所述通气孔16排空所述柔性腔体内的空气，之后，向所述柔性腔体中注入待测气溶胶，利用所述光浊度计测量所述待测气溶胶的粒子特征。如图1所示，应用于光散射浊度计的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置还包括密封条14。所述柔性腔体通过所述密封条14与所述支撑板15密封连接。支撑板15一般设置在柔性腔体的底部，并且柔性腔体的底部设置有开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其特征在于，包括：柔性腔体、覆盖在所述柔性腔体内壁上的遮光膜层、设置在所述柔性腔体的顶部的支撑结构、设置在所述柔性腔体的底部的通气孔、设置在所述柔性腔体的底部的支撑板、设置在所述柔性腔体的支撑板上的光散射浊度计；/n测量开始时，通过所述通气孔排空所述柔性腔体内的空气，之后，向所述柔性腔体中注入待测气溶胶，利用所述光浊度计测量所述待测气溶胶的粒子特征。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其特征在于，包括：柔性腔体、覆盖在所述柔性腔体内壁上的遮光膜层、设置在所述柔性腔体的顶部的支撑结构、设置在所述柔性腔体的底部的通气孔、设置在所述柔性腔体的底部的支撑板、设置在所述柔性腔体的支撑板上的光散射浊度计；
测量开始时，通过所述通气孔排空所述柔性腔体内的空气，之后，向所述柔性腔体中注入待测气溶胶，利用所述光浊度计测量所述待测气溶胶的粒子特征。


2.根据权利要求1所述的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其特征在于，还包括密封条；
所述柔性腔体通过所述密封条与所述支撑板密封连接。


3.根据权利要求1所述的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其特征在于，还包括支撑架；所述柔性腔体上还设置有多个可伸缩固定部；
所述柔性腔体通过所述可伸缩固定部固定在所述支撑架上。


4.根据权利要求1所述的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其特征在于，所述柔性腔体为塑料膜腔体。


5.根据权利要求1所述的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其特征在于，所述遮光膜层为黑色遮光膜层。


6.根据权利要求1所述的快速响应的高精度光散射浊度计测量装置，其特征在于，所述光散射浊度计包括光源、第一偏振片、第一四分之一波片、至少三个光探...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建权，王杉杉，宋思陶，蔡懿卿，刘志健，闫佩正，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34