[发明专利]一种探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法

说明书

本发明提供了探针式图像光散射颗粒粒度测试装置，包括：支撑单元，包括支撑座和两个筒状的壳体，两个壳体的轴线同轴设置，两个壳体沿其轴线的方向可移动地穿设在支撑座上；光路系统发射单元，包括激光器以及沿激光发射方向依次设置的滤光片、衰减片、扩束器以及光阑；以及散射信号接收单元，包括沿激光发射方向依次设置的接收透镜和图像传感器。在本发明中，因为本发明探针式图像光散射颗粒粒度测试装置中仅通过一个支撑座和两个壳体便完成了基础框架的组装，所以解决了现有仪器笨重、体积庞大、移动不便的缺点，从而提高了本发明探针式图像光散射颗粒粒度测试装置在实际使用过程中的工作效果。

技术领域

本发明涉及颗粒粒径测量技术领域，具体涉及一种探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法。

背景技术

颗粒度测量技术是指对离散状态下颗粒的粒度大小和浓度进行测量，例如在对煤粉进行颗粒度测量后，煤粉粒度的大小和浓度会对锅炉燃烧的效率及电厂的安全运行造成影响，对乳液进行颗粒度测量后，乳液的微观结构、粒度大小和分布会影响其稳定性和化学性能，对大气颗粒物进行颗粒度测量后，其的粒度分布会对保护生态环境和人类健康的研究造成影响，所以颗粒度测量技术在工业生产、食品、医疗以及环境保护等方面的应用十分广泛。

现有对颗粒度测量的方法包括筛分法、显微镜法、全息照相法、电感应法、沉降法等，其基本原理是基于颗粒的光学图像进行成像和放大倍率的换算来获得颗粒的粒径和形貌特征。但是现有的各种观测方法，在观察中需要大量的人工操作，自动化程度低。并且传统激光粒度仪仪器具有笨重、体积庞大、移动不便、只能对测试对象进行取样测量等缺点，具有局限性。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法。

本发明提供了一种探针式图像光散射颗粒粒度测试装置，用于结合图像处理技术和非独立模式差分进化算法表征颗粒粒度，具有这样的特征，包括：支撑单元，包括支撑座和两个筒状的壳体，两个壳体的轴线同轴设置，两个壳体沿其轴线的方向可移动地穿设在支撑座上；光路系统发射单元，设置于一壳体内，包括激光器以及沿激光发射方向依次设置的滤光片、衰减片、扩束器以及光阑；以及散射信号接收单元，设置于另一壳体内，包括沿激光发射方向依次设置的接收透镜和图像传感器。

在本发明提供的探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法中，还能够具有这样的特征：支撑单元还包括安装在每个壳体两端的安装座和安装在每个壳体内的多根支撑杆，多根支撑杆沿壳体的轴线周向布置于对应的壳体内，接收透镜安装在另一壳体靠近光阑的安装座上。

在本发明提供的探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法中，还能够具有这样的特征：激光器、滤光片、衰减片、扩束器以及光阑沿壳体轴线的方向可移动地设置在对应壳体内的多根支撑杆上，图像传感器沿壳体轴线的方向可移动地设置在对应壳体内的多根支撑杆上。

在本发明提供的探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法中，还能够具有这样的特征：每个壳体内的多根支撑杆中，至少有两根支撑杆为空心管状结构，其中一根为空心管状结构的支撑杆用于供光路系统发射单元和散射信号接收单元中各部件之间电连接走线。

在本发明提供的探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法中，还能够具有这样的特征：图像传感器为CCD图像传感器，CCD图像传感器的分环数目为30～50环。

在本发明提供的探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法中，还能够具有这样的特征，还包括：两个光路系统保护单元，分别与两个壳体对应设置，每个光路系统保护单元均包括吹气件和气源，吹气件与气源连通，吹气件设于对应的壳体内，吹气件用于对两个壳体位于支撑座内的一端的前方进行吹气。

在本发明提供的探针式图像光散射颗粒粒度测试装置及测试方法中，还能够具有这样的特征：吹气件设于对应壳体中为空心管状结构的另一根支撑杆内，且吹气件的一端伸出该支撑杆位于支撑座内，吹气件的一端上设有吹气口。