CN201016915Y

CN201016915Y - 高精度激光粒度分析仪

Info

Publication number: CN201016915Y
Application number: CNU2007200194303U
Authority: CN
Inventors: 刘文宾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2017-03-15

Abstract

本实用新型涉及一种利用激光散射测量微粒直径的高精度激光粒度分析仪，包括激光器、平面反射镜、扩束镜、傅立叶变换透镜、光电池阵列、光学导轨、样品窗、循环泵、电磁阀、以及位于样品窗的一侧的10－70个辅助探测器，样品窗固定在傅立叶变化换透镜与光电池阵列之间的汇聚光路上，其特别之处在于：所述的扩束镜与傅立叶变换透镜通过一密封的外壳固定在一起，使光路系统稳定性更好。本实用新型的有益效果是，一是增加了光路的稳定性，使用方便。二是避免了外部光线进入，提高了测量的准确性。三是安装方便，避免了安装或调节误差。四是扩大了测量范围，提高了测量精度。

Description

高精度激光粒度分析仪

(一)技术领域

本实用新型属于光学仪器的技术领域，特别涉及一种利用激光散射测量微粒直径的高精度激光粒度分析仪。

(二)背景技术

许多工业生产领域的半成品或成品通常呈现粉未状，粉未的颗粒粒径大小是生产控制中最基本的参数，粒度及其分布的测试是生产与一项重要的测试项目。目前常用的测试方法有沉降法。筛析法、显微镜法和激光粒度分析法，其中后者测试速度快、重复性好、应用范围广，并可以实现快速测试，正逐渐得到广泛的应用。

但目前国内外的激光粒度仪，如公开号为2195091的中国专利，测量时，需要根据不同粒径的样品，样品窗左右移动，才能进行准确的测量。但由于样品移动的不确定性，造成同样的样品在不同的位置，其测量的粒径不同，造成测量精度低。另一方面，由于激光照射微粒后，散射光向四周发散，但目前的激光粒度仪，一般在样品的后侧放置探测器，对四周散射的光，无法大角度进行测量，造成测量的误差和测量范围小。

中国专利公开号为287017的激光粒度分析仪，将样品窗固定不动，增加辅助探测器个数和角度，增大了测量范围和精度，解决了上述难题。但还有一些不足之处在于：一是在安装过程或强烈振动或长期使用后，扩束镜与傅立叶变换镜之间需要进行调节，以使它们更好地聚焦。二是由于它们之间没有固定在一起，有部分外部光线进入，影响了光线的准确性和单一性。三是由于它们之间分开放置，光路不稳定，安装不方便，容易造成安装或调节误差。四是辅助探测器个数还不够多，角度还不够大，使得测量范围还不够大。

(三)发明内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种高精度激光粒度分析仪，具有安装方便，扩束镜与傅立叶变换镜之间不需要调节，提高测量的准确性。

本实用新型是通过以下措施来实现的：

本实用新型的高精度激光粒度分析仪，包括激光器、平面反射镜、扩束镜、傅立叶变换透镜、光电池阵列、光学导轨、样品窗、循环泵、电磁阀、以及位于样品窗的一侧的10-70个辅助探测器，样品窗固定在傅立叶变化换透镜与光电池阵列之间的汇聚光路上，其特别之处在于：所述的扩束镜与傅立叶变换透镜通过一密封的外壳固定在一起，使光路系统稳定性更好。

本实用新型的激光粒度分析仪，所述的辅助探测器最好分布在样品窗0-175℃范围内。所述的辅助探测器从0至175℃最好为渐稀式分布。

在样品窗的一侧分布有10-70个辅助探测器，当激光照射样品后，散射光的一部分由光电池阵列进行探测，其余的散射光由分布在样品周围的辅助探测器进行探测，可以全部探测到散射光，因此，测量精度更高，测量范围更大。在测量不同粒径的样品时，不需要样品移动，通过辅助探测器的探测，完全可以将不同粒径进行准确测量。

现有的激光粒度分析仪一般只能测量0.01-1000微米的微粒。本实用新型的激光粒度分析仪可以更精确地测量0.01-1200微米的微粒。

本实用新型的有益效果是，一是在安装过程或长期使用后，扩束镜与傅立叶变换镜之间不需要进行调节，增加了光路的稳定性，使用方便。二是避免了外部光线进入，提高了测量的准确性。三是安装方便，避免了安装或调节误差。四是扩大了测量范围，提高了测量精度。

(四)附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图

图中，1激光器，2、3平面反射镜，4扩束镜，5傅立叶变换透镜，6样品窗，7光电池阵列，8辅助探测器，9外壳。

(五)具体实施方式

下面结合附图1和具体实施方式对本实用新型作具体的说明。

本实用新型的高精度激光粒度分析仪的结构如图1所示，包括激光器(1)、平面反射镜(2、3)、扩束镜(4)、傅立叶变换透镜(5)、光电池阵列(7)、光学导轨、固定不动的样品窗(6)、循环泵和电磁阀，样品窗固固定在傅立叶变化换透镜与光电池阵列之间的汇聚光路上，样品窗的一侧布置有10-70个辅助探测器(8)，所述的辅助探测器分布在样品窗0-175℃范围内，从0至175℃为渐稀式分布。扩束镜(4)与傅立叶变换透镜(5)通过一密封的外壳(9)固定在一起，形成一组合镜头。上述组合镜头焦距为70-180毫米，孔径为30-70毫米，光电池阵列为硅材料光电二极管，光电池中心孔为50-150微米，光电池最内环为100-200微米，由内向外逐渐变大，宽度不规则环间距为20-1000微米，环数为30-70之间。

辅助探测器大角度探测器，为单晶硅材料，转换效率在＞5％，暗电流为＜60mA，开路电压＞400mV，短路电流＞2mA，输出电流＞5mA，辅助探测器的形状为圆环形，圆形，正方形，矩形，或其他特殊形状，探测器由两根引出电极。

本实用新型由于辅助探测器数目的增多和角度的合理选择从而能够提高分辨率，普通的仪器虽然也有大角度辅助探测器，但是因为辅助探测器往往只有很少的几个，所以分辨率无法有根本的提高。

本实用新型的操作步骤如下：

倒入纯净介质，测量基准；停止循环，向样品窗中加入样品、开超声分散、开循环，让样品流经样品窗，系统会自动计算颗粒的粒度分布。

本实用新型的数据处理采用数字处理器，数据高速送到计算机处理，最后得出粒度分布。

Claims

1.一种高精度激光粒度分析仪，包括激光器(1)、平面反射镜(2、3)、扩束镜(4)、傅立叶变换透镜(5)、光电池阵列(7)、光学导轨、样品窗(6)、循环泵、电磁阀、以及位于样品窗的一侧的10-70个辅助探测器(8)，样品窗固定在傅立叶变化换透镜与光电池阵列之间的汇聚光路上，其特征在于：所述的扩束镜(4)与傅立叶变换透镜(5)通过一密封的外壳(9)固定在一起。