[实用新型]一种基于光全散射法的颗粒测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于光全散射法的颗粒测量系统。

背景技术

颗粒存在于人们生活的方方面面，在工业生产中，颗粒的粒径分布和浓度大小产品质量和生产产量有一定的影响；而在人民日常生活中，空气中颗粒分布又会带来各类健康问题，影响到人们的身体健康。因此，对颗粒粒径分布的测量十分重要。

测量颗粒粒径分布的方法有多种，有筛分法、沉降法、显微镜法、电感应法等等。这些方法有其适用范围，但是缺点也较明显，例如：精确度过低、耗时较长，操作麻烦，成本高等。在这些方法中，光全散射法是较为简便的一种，它测量范围宽，且测量方法简便。只需测量射入颗粒系统前的入射光和射出后的出射光，再根据相关算法即可求得颗粒系统的粒径分布。

实用新型内容

本实用新型目的在于:基于光全散射法原理设计一种简便的双光路颗粒测量系统，为光全散射法测量颗粒粒径分布提供一个操作简便、数据准确的实验平台。该系统基于光全散射法原理,利用双光路测量系统，测量射入气溶胶颗粒的入射光和出射光，获得光强信号，输入计算机中求得气溶胶颗粒系统的粒径分布。

本实用新型的技术解决方案是：

一种基于光全散射法的颗粒测量系统，所述系统包括LED光源、聚光透镜一、聚光透镜二、光圈一、光圈二、准直透镜、分束镜、旋转机构、光纤耦合头一、光纤耦合头二、气溶胶颗粒、多元光纤分布板一、多元光纤分布板二、光电倍增管及放大管、计算机；所述LED光源为系统提供不同光强的点光源，所述LED光源发射出的光线通过聚光透镜一、光圈一以及准直透镜，变为系统所需要的平行光线光源，所述平行光线光源照射至分束镜，所述分束镜通过旋转机构控制，能够将光线路线改变为上下两个方向，上下两个方向之间相差180°，通过旋转机构实现切换；

光线向上的方向用于测量出射光信号，光线依次通过气溶胶颗粒、聚光透镜二、光圈二以及多元光纤分布板一，光线在气溶胶颗粒中发生散射，从气溶胶颗粒里出射的光线经过聚光透镜二和光圈二后，照射到多元光纤分布板一上，再经过光电倍增和放大管来放大信号，最终将出射光信号传输到计算机中，即为实验的出射光信号；

光线向下的方向用于测量入射光信号，光线依次通过光纤耦合头一、光纤耦合头二以及多元光纤分布板二，所述光纤耦合头一、光纤耦合头二之间通过传输光纤连接，最后经过光电倍增和放大管来放大信号，最终将入射光信号传输到计算机中，即为实验的入射光信号。

上述旋转机构包括笼式立方体框架、旋转轴、把手、固定槽、支架、底座；所述三角形的支架固定在底座上，所述支架顶端设置一个固定槽，所述固定槽内安装有把手，把手在旋转过程中都在固定槽内运动，不会窜动；所述笼式立方体框架用于安放立方体状的分束镜，所述旋转轴的一端连接笼式立方体框架，另一端与把手垂直相连。

上述支架和底座间布置有加强筋来增加强度。

上述笼式立方体框架为镂空状立方体框架，材质为硬质塑料，所述笼式立方体框架的C面为封闭面，封闭面与框架通过螺钉来固定，所述笼式立方体框架内八个角的位置都设有橡胶小圆柱，每一个角的三个面都有一个，用来固定分束镜使其不窜动，同时也保护分束镜不会受到撞击。

本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型的一种基于光全散射法的颗粒测量系统，利用双光路测量实验中的入射光和出射光，并通过旋转机构的旋转带动分束镜的旋转，实现对光线的不同方向的反射，从而对不同光线进行测量。以往通过多个透镜组合来实现对光线的反射和光路的改变，或者选用一定分束比为50:50的半透半反镜来实现对入射光出射光的分配，这些方法增大了实验过程中光的损耗，同时实验结果也不够准确。本实用新型运用旋转机构，减小了光的损失以及光学器材对光的耗损，使得实验结果更加精确。

附图说明

图1是本实用新型一种基于光全散射法的颗粒测量系统的系统布置图；

图2是旋转机构的结构示意图；

图3是笼式立方体框架结构示意图；

图4是橡胶小圆柱示意图；

图 5是光线反射向下时旋转机构的位置图；

图6是图5中光线走向示意图；

图 7是光线反射向上时旋转机构的位置图；

图8是图7中光线走向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。