CN204705565U - 微小颗粒物光学参数的测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述测量仪包含：太赫兹检测装置、筛沙机和处理单元；所述筛沙机用于筛选不同数目的微小颗粒物样品；所述太赫兹检测装置与所述筛沙机相连，用于检测所述微小颗粒物样品的光学参数数据；所述处理单元分别与所述太赫兹检测装置和所述筛沙机相连，用于获取所述光学参数数据，并将所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存。以此，有效实现对不同目数的微小颗粒物光学参数的测量，达到选取指定目数与光信号的作用，同时实现起来比较简单，且速度快，方便易操作。

Description

微小颗粒物光学参数的测量仪

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，尤指一种微小颗粒物光学参数的测量仪。

背景技术

太赫兹时域光谱系统是一种相干探测技术，能够同时获得太赫兹脉冲的振幅信息和相位信息，通过对时间波形进行傅立叶变换能直接得到样品的吸收系数和折射率等光学参数。太赫兹时域光谱有很高的探测信噪比和较宽的探测带宽，探测灵敏度很高，可以广泛应用于多种样品的探测。材料的光学常数(实折射率和消光系数)是用来表征材料宏观光学性质的物理量，它是进行其他各项研究工作的基础。利用太赫兹时域光谱技术可以很方便地提取出材料在太赫兹波段范围内的光学常数。现阶段，各行各业对颗粒物粒径大小的检测有一定要求，如煤中颗粒物的大小是影响煤是否能充分燃烧的重要因素。目前现有技术中还没有一种能够简单有效获得微小颗粒物目数的装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种微小颗粒物光学参数的测量仪，用以有效实现自动对不同目数微小颗粒物光学参数的测量。

为达上述目的，本实用新型所提供的测量仪具体包含：太赫兹检测装置、筛沙机和处理单元；所述筛沙机用于筛选不同数目的微小颗粒物样品；所述太赫兹检测装置与所述筛沙机相连，用于检测所述微小颗粒物样品的光学参数数据；所述处理单元分别与所述太赫兹检测装置和所述筛沙机相连，用于获取所述光学参数数据，并将所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述测量仪还包含一数据接口，所述数据接口与处理单元相连，用于获取处理单元中所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存后的数据，并输出所述微小颗粒物样品光学参数模型。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述微小颗粒物光学参数的测量仪还包含一数据库，所述数据库通过所述数据接口与所述处理单元相连，用于存储所述处理单元输出的所述光学参数模型。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述太赫兹检测装置与所述筛沙机之间还连接有双向传送带，所述筛沙机通过所述双向传送带将所述微小颗粒物样品输出至所述太赫兹检测装置。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述双向传送带与所述筛沙机之间还连接有一样品池，所述样品池用于接收所述筛沙机输出的所述微小颗粒物样品，并通过所述双向传送带传输至所述太赫兹检测装置。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述样品池为聚乙烯或聚苯乙烯。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述筛沙机与所述样品池之间通过树胶管相连，所述样品池通过所述树胶管接收所述微小颗粒物样品，所述树胶管直径为5mm。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述筛沙机通过漏斗将所述微小颗粒物样品导入所述树胶管中。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述微小颗粒物光学参数的测量仪还包含一显示器，所述显示器与所述处理单元相连，用于显示所述微小颗粒物样品的光学参数数据及所述微小颗粒物样品的数目。

在上述微小颗粒物光学参数的测量仪中，优选的，所述筛沙机还包含一感应装置，所述感应装置用于感测所述微小颗粒物样品中微小颗粒物数目。

本实用新型的有益技术效果在于：有效实现对不同目数的微小颗粒物光学参数的测量，达到选取指定目数与光信号的作用，同时实现起来比较简单，且速度快，方便易操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例中测量不同目数微小颗粒物的测量仪的结构示意图；

图2为筛沙机示意图；

图3为本实用新型实施例中利用测量不同目数微小颗粒物光学参数的测量仪进行不同目数微小颗粒物光学参数测量的一个具体实例图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

为了有效实现对不同目数微小颗粒物光学参数的测量，本实用新型实施例提供一种测量不同目数微小颗粒物的测量仪。图1为本实用新型实施例中测量不同目数微小颗粒物的测量仪的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例中测量不同目数微小颗粒物的测量仪包括：太赫兹检测装置106、筛沙机107和处理单元105；所述筛沙机用于筛选不同数目的微小颗粒物样品；所述太赫兹检测装置106与所述筛沙机107相连，用于检测所述微小颗粒物样品的光学参数数据；所述处理单元105分别与所述太赫兹检测装置106和所述筛沙机107相连，用于获取所述光学参数数据，并将所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存。

所述测量仪还包含一数据接口，所述数据接口与处理单元相连，用于获取处理单元105中所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存后的数据，并输出所述微小颗粒物样品光学参数模型。

在上述实施例中，所述太赫兹检测装置106，太赫兹检测装置包括飞秒激光器，用于产生飞秒激光；太赫兹发生装置，用于经所述飞秒激光照射，产生太赫兹波并向微小颗粒物照射，再通过太赫兹接收装置对照射微小颗粒物后的太赫兹波进行检测，检测所得太赫兹波信号获得所述微小颗粒物的介电常数、折射率和吸收系数等光学参数数据。

在上述实施例中，所述筛沙机107，基于光散射的原理，当光束入射到颗粒上时向空间四周散射，光的各个散射参数与颗粒粒径密切相关，如散射光强，散射光能的空间分布，透射光强度相对于入射光的衰减，散射光的偏振度等，在实际工作中，优选的可采用微小筛沙机将微小颗粒物按数目分级，筛沙机上设有目数分级的旋钮，可以根据需要转动旋钮选择特定目数的颗粒物，对不同数目的微小颗粒物进行太赫兹检测获得对应的光学参数数据，再将不同数目的微小颗粒物的所述光学参数数据集合存储；后期需要检测当前微小颗粒物数目时，只需对其进行太赫兹检测获得其光学参数数据，即可根据该光学参数数据对应获得当前微小颗粒物数目。从而实现快速测量微小颗粒物数目的目的。

在上述实施例中，所述处理单元105用于获取所述光学参数数据，并将所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存。所述测量仪还包含一数据接口，所述数据接口与处理单元105相连，用于获取处理单元105中所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存后的数据，并输出所述微小颗粒物样品光学参数模型。具体的即，处理单元105将太赫兹检测装置106获得的光学参数数据与微小颗粒物样品的数目对应保存，数据接口将该将不同数目的微小颗粒物的光学参数数据集合后获得微小颗粒物样品光学参数模型；后期，工作人员以所述光学参数模型为参考，对微小颗粒物进行太赫兹检测，将获得光学参数数据与所述光学参数模型进行比对，从而迅速获得该微小颗粒物的数目，实现微小颗粒物快速检测的目的。所述处理单元105、所述太赫兹检测装置106和所述筛沙机107上设有通信接口，所述处理单元105通过有线和/或无线的方式与所述太赫兹检测装置106相连，所述处理单元105通过有线和/或无线的方式与所述筛沙机107相连。

本实用新型一可选的实施例中还包含：一数据库，所述数据库通过所述数据接口与所述处理单元相连，用于存储所述处理单元输出的所述光学参数模型。该数据库可集成在所述处理单元105中，具体可采用现有的各类硬盘等存储装置，本实用新型在此并不做过多限制。

本实用新型一可选的实施例中还包含：所述太赫兹检测装置与所述筛沙机之间还连接有双向传送带104，所述筛沙机107通过所述双向传送带104将所述微小颗粒物样品输出至所述太赫兹检测装置106。所述双向传送带104可保证样品池能从同一个地方进出，既能将样品送到检测地点，也能在样品检测完后将样品原路带回，传送带设计为双向，同时也节约空间；减小所述测量仪的占用面积，为使用者提供更为方便的检测环境。

本实用新型一可选的实施例中还包含：所述双向传送带104与所述筛沙机107之间还连接有一样品池103，所述样品池103用于接收所述筛沙机输出的所述微小颗粒物样品，并通过所述双向传送带104传输至所述太赫兹检测装置106。所述样品池103，上端开口，用于接收由筛沙机倒入的颗粒物，并随着传送带到特定位置进行检测，考虑到样品池103应对太赫兹光吸收较小，样品池103的成分可为聚乙烯或聚苯乙烯。

本实用新型一可选的实施例中还包含：所述筛沙机107与所述样品池103之间通过树胶管101相连，所述样品池103通过所述树胶管101接收所述微小颗粒物样品，所述树胶管101直径为5mm，目的在于连接筛沙机107和样品池103，用于将一定目数的颗粒物由筛沙机107倒入上端开口的样品池103中。

本实用新型一可选的实施例中还包含：所述筛沙机107通过漏斗102将所述微小颗粒物样品导入所述树胶管101中。所述漏斗102连接在树胶管101的一端，目的在于使颗粒物能较均匀的导入样品池，树胶管101通过漏斗将一定目数的颗粒物导入样品池103。

本实用新型一可选的实施例中还包含：所述微小颗粒物光学参数的测量仪还包含一显示器，所述显示器与所述处理单元105相连，用于显示所述微小颗粒物样品的光学参数数据及所述微小颗粒物样品的数目。

本实用新型一可选的实施例中还包含：所述筛沙机107还包含一感应装置，所述感应装置用于感测所述微小颗粒物样品中微小颗粒物数目。

请参考图1所示，将本实用新型提供的测量仪实际运用时，经过太赫兹发生装置107中飞秒激光器产生的飞秒激光照射，产生太赫兹波并向装有一定目数微小颗粒物的样品池103进行照射；由于照射不同目数微小颗粒物后的太赫兹波有不同的吸收度和折射率，因此通过对经过不同目数微小颗粒物后的太赫兹波进行检测，检测所得太赫兹波信号也不同，工作人员依据吸收度可计算不同目数微小颗粒物的光学参数，从而实现了对不同目数微小颗粒物的光学参数的测量，且实现起来简单，速度快，易操作。

在上述实施例中，考虑到样品池103的厚度在2mm到4mm，所以太赫兹检测装置中太赫兹发生器(飞秒激光器)和太赫兹检测器通过太赫兹传送地带可以连接成透射式太赫兹时域光谱系统。根据太赫兹光的强弱情况及需要测量的不同颗粒物的目数情况，其中样品池的设定厚度和筛沙机里颗粒物的目数可以依据实际情况进行预设，优选的，样品池的厚度可为3mm，以此获得较好的光学参数数据采集环境，当然本实用新型并不以此为限。

具体实施时，传送带的宽度可由样品池的尺寸进行预设，该显示屏可以用于显示检测所得太赫兹波信号的波形和/或显示计算所得微小颗粒物的相关光学参数和/或对比参考获得的所述微小颗粒物的数目。其中显示的太赫兹波信号的波形可以是时域和/或频域波形。

为了实现对数据更为有效的记录和分析处理，可以由有线或无线外接相应的上位机，来实现数据的实时记录、对比和保存。即，在一个实施例中，测量微小颗粒物光学参数的测量仪还可以设通信接口，连接于太赫兹检测装置，用于将太赫兹检测装置检测所得太赫兹波信号的相关数据传输至上位机和/或连接于控制分析装置，用于将控制分析装置计算所得微小颗粒物光学参数的相关数据传输至上位机；上位机用于对接收的数据进行记录、对比和保存。该通信接口可以是有线通信接口，也可以是无线通信接口。

图2为本实用新型实施例中筛沙机的具体实例图，具体实施时，固定振动平台205，置放微小颗粒物后，旋转旋钮211将多个筛子集合210压紧，通过打开振筛机开关206让振筛机进行工作，通过振筛机对颗粒物进行分级完成之后，松开旋钮211，通过移动升降台208来进行目数选择，并通过杠杆207顶出所选择的装有特定目数的筛子，筛子移动到接收台201后，转动轴承202，将筛子逆时针转动，此时筛子里的颗粒物倒入漏斗203中，漏斗203的出口与树胶管204的一端相连，树胶管的另一端连接图一中的漏斗202。在杠杆207推动所选筛子的过程中，为了使该筛子相邻的上下筛子不致移出，通过销钉209固定筛子。筛沙机中升降台208、杠杆207和接收台201、漏斗202的运动状态由处理单元的程序进行控制。现有的振筛机一般只有筛子和振动装置，样品的放入和取出都需要人工操作，本实用新型提供的筛沙机将升降台208、杠杆207和接收台201、漏斗202的运动状态与计算机相连，通过计算机进行控制，因此可通过升降台208来智能的实现目数的选择，通过接收台201、漏斗202和杠杆207来取出样品，这样可省去人工操作的麻烦，提高人工效率。

图3为本实用新型实施例中利用测量微小颗粒物光学参数的测量仪进行微小颗粒物光学参数测量的一个具体实例图，该流程具体如下：

步骤301、通过筛沙机制备不同数目的微小颗粒物样品池；

步骤302、分别将不同数目的微小颗粒物样品池通过双向传送带导入太赫兹检测装置内采集其对应的光学参数数据；

步骤303、处理单元将获得所述光学参数数据存储并建立微小颗粒物光学参数模型；

步骤304、将微小颗粒物样品导入太赫兹检测装置检测，获得所述微小颗粒物样品的光学参数数据；

步骤305、处理中心将所述光学参数数据与所述光学参数模型比对；

步骤306、获得所述微小颗粒物样品的数目值。

综上所述，本实用新型实施例的筛选并测量微小颗粒物光学参数的装置，能够自动且有效的实现对微小颗粒物粒径的筛选和其光学参数的测量，同时实现起来比较简单，体积小，且速度快，准确性高，并可实现微小颗粒物光学参数测量。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述测量仪包含：太赫兹检测装置、筛沙机和处理单元；

所述筛沙机用于筛选不同数目的微小颗粒物样品；

所述太赫兹检测装置与所述筛沙机相连，用于检测所述微小颗粒物样品的光学参数数据；

所述处理单元分别与所述太赫兹检测装置和所述筛沙机相连，用于获取所述光学参数数据，并将所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存。

2.根据权利要求1所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述测量仪还包含一数据接口，所述数据接口与处理单元相连，用于获取处理单元中所述光学参数数据与所述微小颗粒物样品的数目对应保存后的数据，并输出所述微小颗粒物样品光学参数模型。

3.根据权利要求1所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述微小颗粒物光学参数的测量仪还包含一数据库，所述数据库通过所述数据接口与所述处理单元相连，用于存储所述处理单元输出的所述光学参数模型。

4.根据权利要求1所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述太赫兹检测装置与所述筛沙机之间还连接有双向传送带，所述筛沙机通过所述双向传送带将所述微小颗粒物样品输出至所述太赫兹检测装置。

5.根据权利要求4所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述双向传送带与所述筛沙机之间还连接有一样品池，所述样品池用于接收所述筛沙机输出的所述微小颗粒物样品，并通过所述双向传送带传输至所述太赫兹检测装置。

6.根据权利要求5所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述样品池为聚乙烯或聚苯乙烯。

7.根据权利要求5所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述筛沙机与所述样品池之间通过树胶管相连，所述样品池通过所述树胶管接收所述微小颗粒物样品，所述树胶管直径为5mm。

8.根据权利要求7所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述筛沙机通过漏斗将所述微小颗粒物样品导入所述树胶管中。

9.根据权利要求1所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述微小颗粒物光学参数的测量仪还包含一显示器，所述显示器与所述处理单元相连，用于显示所述微小颗粒物样品的光学参数数据及所述微小颗粒物样品的数目。

10.根据权利要求1所述微小颗粒物光学参数的测量仪，其特征在于，所述筛沙机还包含一感应装置，所述感应装置用于感测所述微小颗粒物样品中微小颗粒物数目。