CN218297938U - 一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，其技术方案要点是：一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，包括光纤调整架，所述光纤调整架开设有供光线穿过的中心小孔、用于接收后向散射光的光纤探头、用于供透镜安装的透镜安装机构，所述光纤调整架设置有驱动透镜安装机构移动并调节透镜与光纤探头之间距离的调节组件。本实用新型通过减小散射光程，降低多次散射光效应，实现高浓度样品的颗粒粒度测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及纳米颗粒粒度检测技术领域，尤其涉及到一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置。
背景技术
纳米颗粒的粒度及分布是表征其性能的重要参数，动态光散射技术是进行纳米颗粒粒度测量的有效方法。
动态光散射法是建立在入射光只发生单次散射基础之上的，即检测时如图5所示，光线经过透镜后射入比色皿中，并经过比色皿中样品后，后向散射光，散射光经过透镜后折射并照射至光纤探头，光纤探头输出感应信号，通过计算机进行计算分析。
测量时，要求所测试的样品浓度较稀，以避免发生多次散射，因此该方法不能直接用来测量浓度较大的样品以及悬浊液等不透明体系，必须经过稀释以后才能进行测量。然而样品的动态参数和某些静态参数会随浓度变化而产生变化。
因此不能对样品进行稀释后测量，正是对样品浓度的限制，阻碍了动态光散射法在食品、油漆涂料、凝胶等高浓度溶液中的应用。
因此，我们有必要通过设计一款装置，能够在不同浓度范围内进行测量，以克服上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，通过减小散射光程，降低多次散射光效应，实现高浓度样品的颗粒粒度测量。
本实用新型的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，包括光纤调整架，所述光纤调整架开设有供光线穿过的中心小孔、用于接收后向散射光的光纤探头、用于供透镜安装的透镜安装机构，所述光纤调整架设置有驱动透镜安装机构移动并调节透镜与光纤探头之间距离的调节组件。
本实用新型的进一步设置为：所述透镜安装机构包括滑动连接于所述光纤调整架的安装架、设置于所述安装架并供透镜安装的透镜模块，所述透镜模块中心与所述中心小孔呈同心设置。
本实用新型的进一步设置为：所述调节组件包括设置于所述设置于所述光纤调整架的步进电机、设置于所述步进电机输出端的丝杠、设置于所述安装架并与丝杠对应的滑块，所述丝杠呈平行与中心小孔轴向设置。
本实用新型的进一步设置为：光纤调整架与安装架之间设置有位置传感结构，所述位置传感结构包括固定于所述安装架的传感器挡板、设置于所述光纤调整架并用于感应传感器挡板位置的位置传感器。
本实用新型的进一步设置为：所述传感器挡板开设有长形孔，所述安装架开设有相应的螺纹孔，所述长形孔与螺纹孔之间能够设置螺栓实现固定，且所述长形孔长度方向平行于安装架移动方向。
本实用新型的进一步设置为：所述光纤探头穿设并固定于所述光纤调整架，且所述光纤探头与所述中心小孔平行。
本实用新型的进一步设置为：所述光纤调整架设置有用于实现遮挡光纤探头的遮挡结构，所述遮挡结构包括固定于所述光纤调整架的舵机、设置于所述舵机输出端的光纤探头挡片，所述舵机输出端平行于所述中心小孔，且所述光纤探头挡片转动后能够遮挡光纤探头。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
入射光穿过光纤调整架中心小孔，经过透镜聚焦在比色皿内的样品中，光纤探头接收透过透镜的后向散射光，导入光电探测器进行后续处理。步进电机通过丝杠带动滑块前后移动，进而带动透镜前后移动。依据样品浓度的高低，滑块带动透镜前后移动，调节散射光程的大小，样品浓度越高，滑块带动透镜越远离比色皿，使散射光信号的采集位置逐步外移，从而减小散射光程，降低多次散射光效应，实现高浓度样品的颗粒粒度测量。样品浓度越低，滑块带动透镜越接近比色皿，使散射光信号的采集位置逐步移动到比色皿中心，使光程达到最大，以便增加稀释样品的散射光强，提高信噪比。
通过螺栓穿设于长形孔并与螺纹孔螺纹连接，达到固定传感器挡板，另外通过长形孔达到调节传感器挡板相对于安装架的位置，并方便调节。另外方案中，通过传感器挡板遮住传感器时，传感器输出传感信号，并达到确定安装架初始位置，方便后期通过步进电机驱动安装架移动调节透镜位置。
当使用其他角度的光纤探头接收散射光时，使用光纤探头挡片挡住后向光纤探头，当测量高浓度样品时，挡住其他角度的光纤探头，打开后向光纤探头挡片进行测量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图一；
图2是本实用新型的结构示意图二；
图3是本实用新型的结构示意图三；
图4是本实用新型控制透镜移动后用于纳米颗粒粒度检测的示意图；
图5是现有纳米颗粒粒度检测的示意图。
图中数字所表示的相应部件名称：1、光纤调整架；2、中心小孔；3、光纤探头；4、安装架；5、透镜模块；6、步进电机；7、丝杠；8、滑块；9、传感器挡板；10、位置传感器；11、长形孔；13、舵机；14、光纤探头挡片。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。
如图1至图4所示，本实用新型提出的一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，包括光纤调整架1，所述光纤调整架1开设有供光线穿过的中心小孔2、用于接收后向散射光的光纤探头3、用于供透镜安装的透镜安装机构，中心小孔2呈水平设置并供入射光穿过，光纤调整架1设置有驱动透镜安装机构移动并调节透镜与光纤探头3之间距离的调节组件，透镜装置与透镜安装机构，并通过调节组件调节透镜相对于透光小孔及光纤探头3的位置。在进行测量时，入射光经过中心小孔2后进入透镜，照射于比色皿中，并经纳米颗粒反射后，向后散射，散射光经过透镜并折射后能够被光纤探头3接收；当比色皿中液体浓度高时，通过调节组件带动透镜安装机构移动，调节散射光程的大小，样品浓度越高，透镜越远离比色皿，使散射光信号的采集位置逐步外移，从而减小散射光程，降低多次散射光效应，实现高浓度样品的颗粒粒度测量。
其中透镜安装机构包括滑动连接于所述光纤调整架1的安装架4、设置于所述安装架4并供透镜安装的透镜模块5，透镜模块5内能够装置透镜并供入射光穿过，所述透镜模块5中心与所述中心小孔2呈同心设置。调节组件包括设置于所述设置于所述光纤调整架1的步进电机6、设置于所述步进电机6输出端的丝杠7、设置于所述安装架4并与丝杠7对应的滑块8，所述丝杠7呈平行与中心小孔2轴向设置。
入射光穿过光纤调整架1中心小孔2，经过透镜聚焦在比色皿内的样品中，光纤探头3接收透过透镜的后向散射光，导入光电探测器进行后续处理。步进电机6通过丝杠7带动滑块8前后移动，进而带动透镜前后移动。依据样品浓度的高低，滑块8带动透镜前后移动，调节散射光程的大小，样品浓度越高，滑块8带动透镜越远离比色皿，使散射光信号的采集位置逐步外移，从而减小散射光程，降低多次散射光效应，实现高浓度样品的颗粒粒度测量。样品浓度越低，滑块8带动透镜越接近比色皿，使散射光信号的采集位置逐步移动到比色皿中心，使光程达到最大，以便增加稀释样品的散射光强，提高信噪比。
为方便定位安装架4相对于光纤调整架1位置，光纤调整架1与安装架4之间设置有位置传感结构，所述位置传感结构包括固定于所述安装架4的传感器挡板9、设置于所述光纤调整架1并用于感应传感器挡板9位置的位置传感器10。光纤调整架1一侧安装有位置传感器10，当滑块8侧面的传感器挡板9遮住位置传感器10时，透镜处于初始位置，且此时散射光程最长。并且传感器挡板9开设有长形孔11，所述安装架4开设有相应的螺纹孔(图中未标示)，所述长形孔11与螺纹孔之间能够设置螺栓实现固定，且所述长形孔11长度方向平行与安装架4移动方向。通过螺栓穿设于长形孔11并与螺纹孔螺纹连接，达到固定传感器挡板9，另外通过长形孔11达到调节传感器挡板9相对于安装架4的位置，并方便调节。另外方案中，通过传感器挡板9遮住传感器时，传感器输出传感信号，并达到确定安装架4初始位置，方便后期通过步进电机6驱动安装架4移动调节透镜位置。
实施例中，光纤探头3穿设并固定于所述光纤调整架1，且所述光纤探头3与所述中心小孔2平行。光纤调整架1设置有用于实现遮挡光纤探头3的遮挡结构，所述遮挡结构包括固定于所述光纤调整架1的舵机13、设置于所述舵机13输出端的光纤探头挡片14，所述舵机13输出端平行于所述中心小孔2，且所述光纤探头挡片14转动后能够遮挡光纤探头3。当使用其他角度的光纤探头3接收散射光时，使用光纤探头挡片14挡住后向光纤探头3，当测量高浓度样品时，挡住其他角度的光纤探头3，打开后向光纤探头3光纤探头挡片14进行测量。
在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (7)
1.一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，包括光纤调整架(1)，其特征在于：所述光纤调整架(1)开设有供光线穿过的中心小孔(2)、用于接收后向散射光的光纤探头(3)、用于供透镜安装的透镜安装机构，所述光纤调整架(1)设置有驱动透镜安装机构移动并调节透镜与光纤探头(3)之间距离的调节组件。
2.根据权利要求1所述的一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，其特征在于：所述透镜安装机构包括滑动连接于所述光纤调整架(1)的安装架(4)、设置于所述安装架(4)并供透镜安装的透镜模块(5)，所述透镜模块(5)中心与所述中心小孔(2)呈同心设置。
3.根据权利要求2所述的一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，其特征在于：所述调节组件包括设置于所述设置于所述光纤调整架(1)的步进电机(6)、设置于所述步进电机(6)输出端的丝杠(7)、设置于所述安装架(4)并与丝杠(7)对应的滑块(8)，所述丝杠(7)呈平行与中心小孔(2)轴向设置。
4.根据权利要求2所述的一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，其特征在于：光纤调整架(1)与安装架(4)之间设置有位置传感结构，所述位置传感结构包括固定于所述安装架(4)的传感器挡板(9)、设置于所述光纤调整架(1)并用于感应传感器挡板(9)位置的位置传感器(10)。
5.根据权利要求4所述的一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，其特征在于：所述传感器挡板(9)开设有长形孔(11)，所述安装架(4)开设有相应的螺纹孔，所述长形孔(11)与螺纹孔之间能够设置螺栓实现固定，且所述长形孔(11)长度方向平行于安装架(4)移动方向。
6.根据权利要求1所述的一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，其特征在于：所述光纤探头(3)穿过并固定于所述光纤调整架(1)，且所述光纤探头(3)与所述中心小孔(2)平行。
7.根据权利要求6所述的一种用于纳米颗粒粒度测量的后向散射光接收装置，其特征在于：所述光纤调整架(1)设置有用于实现遮挡光纤探头(3)的遮挡结构，所述遮挡结构包括固定于所述光纤调整架(1)的舵机(13)、设置于所述舵机(13)输出端的光纤探头挡片(14)，所述舵机(13)输出端平行于所述中心小孔(2)，且所述光纤探头挡片(14)转动后能够遮挡光纤探头(3)。
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