CN108169083A - 一种光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，包括以下步骤：把照射到检测区的激光光斑形状改变为细狭缝型，或是在探测器前开窗为细狭缝型；通过理论模拟出当不同粒径通过狭缝检测区时，产生的遮挡信号与信号的高度有关、宽度及形状之前的关系；通过理论信号与实际测得的信号进行归一化之后的最小二乘拟合，主要拟合信号的宽度与形状来确定颗粒的大小。应用本发明方法使粒径分析结果更加准确，避免了光束截面光强不均匀造成的相同粒径颗粒的信号高度不同所产生的误差。
Description
技术领域
本发明涉及一种颗粒计数器的粒径分析方法，具体地说是一种光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法。
背景技术
光阻法颗粒计数器是一种颗粒粒径与数量测量的仪器，在一些颗粒浓度较低或是清洁度测量方面有很多应用。
以往光阻法颗粒计数器分析粒径的方法是基于颗粒的投影面积遮挡测量光束截面积的比例，颗粒通过光覆盖照射检测区时，对原始光强造成遮挡后衰减，衰减信号的高度与颗粒粒径的大小成正比。只通过衰减信号的高度来判别颗粒粒径的大小是有弊端的，如光束截面光强分布是不均匀的，一般激光器的截面光强是成高斯分布的，这样一来，当相同粒径的颗粒在检测区不同位置通过时，其光强衰减的高度是不一致的，所以分析出的粒径大小时不同的，就会的测量造成很大误差。
发明内容
针对现有技术中光阻法颗粒计数器分析粒径的方法存在测量误差大等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种测量准确的光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，包括以下步骤：
把照射到检测区的激光光斑形状改变为细狭缝型，或是在探测器前开窗为细狭缝型；
通过理论模拟出当不同粒径通过狭缝检测区时，产生的遮挡信号与信号的高度有关、宽度及形状之前的关系；
通过理论信号与实际测得的信号进行归一化之后的最小二乘拟合，主要拟合信号的宽度与形状来确定颗粒的大小。
模拟的条件为光束截面中光强的均匀分布，得出信号的高度和粒径成正比的结论。
检测区的细狭缝型激光光斑是在探测器前开窗为细狭缝型。
细狭缝宽为10～100微米。
细狭缝宽为35微米。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.应用本发明方法使粒径分析结果更加准确，避免了光束截面光强不均匀造成的相同粒径颗粒的信号高度不同所产生的误差。
附图说明
图1为本发明涉及的理论计算的不同粒径的信号状态曲线图；
图2为本发明涉及的颗粒计数器结构示意图。
其中，1为激光器，2为样品池，3为狭缝，4为探测器。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
本发明一种光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，包括以下步骤：
把照射到检测区的激光光斑形状改变为细狭缝型，或是在探测器前开窗为细狭缝型；
通过理论模拟出当不同粒径通过狭缝检测区时，产生的遮挡信号与信号的高度有关、宽度及形状之前的关系；
通过理论信号与实际测得的信号进行归一化之后的最小二乘拟合，主要拟合信号的宽度与形状来确定颗粒的大小
模拟的条件为光束截面中光强的均匀分布，得出信号的高度和粒径成正比的结论。
如图2所示，本发明方法在探测器4前开窗为细狭缝3，在检测区可以得细狭缝型激光光斑。本实施例采用的是35微米宽的狭缝，实际使用中可以灵活运用，通常为10-100微米宽。
本发明通过理论模拟得到以下结论：当不同粒径通过狭缝检测区时，产生的遮挡信号除了与信号的高度有关外，还与信号的宽度及形状有关系，此结论提供了一种新的粒径大小分析方法，基于信号的宽度及形状。如图1所示，为理论计算的不同粒径的信号状态。模拟的条件是光束截面中光强的分布是均匀的，所以信号的高度很粒径是成正比的，但实际中光束截面光强是很难均匀的，所以当相同粒径颗粒通过光束截面不同位置时信号的高度是不一样的，所以很难用信号高度准确的分析出粒径值，本发明中主要是通过信号的宽度和形状来分析粒径大小。
用本发明方法对颗粒粒径进行分析，可提高50％的准确率。
Claims (5)
1.一种光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，其特征在于包括以下步骤：
把照射到检测区的激光光斑形状改变为细狭缝型，或是在探测器前开窗为细狭缝型；
通过理论模拟出当不同粒径通过狭缝检测区时，产生的遮挡信号与信号的高度有关、宽度及形状之前的关系；
通过理论信号与实际测得的信号进行归一化之后的最小二乘拟合，主要拟合信号的宽度与形状来确定颗粒的大小。
2.按权利要求1所述的光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，其特征在于：模拟的条件为光束截面中光强的均匀分布，得出信号的高度和粒径成正比的结论。
3.按权利要求1所述的光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，其特征在于：检测区的细狭缝型激光光斑是在探测器前开窗为细狭缝型。
4.按权利要求3所述的光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，其特征在于：细狭缝宽为10～100微米。
5.按权利要求4所述的光阻法颗粒计数器中的高灵敏度粒径分析方法，其特征在于：细狭缝宽为35微米。
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