专利名称：高性能激光粒度分析仪的制作方法
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性能激光粒度分析仪。
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。激光粒度分析法采用全量程米氏散射理论，充分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质，根据大小不同的颗粒在各角度上散射光强的变化反演出颗粒群的粒度分布数据。颗粒测试的数据计算一般分为无约束拟合反演和有约束拟合反演两种方法。有约束拟合反演在计算前假设颗粒群符合某种分布规律，再根据该规律反演出粒度分布。这种运算相对比较简单，但由于事先的假设与实际情况之间不可避免会存在偏差，从而有约束拟合计算出的测试数据不能真实反映颗粒群的实际粒度分布。但目前国内外的激光粒度仪，如公开号为2195091的中国专利，公开号为2581978 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，一般在样品窗的后侧放置探测器，对四周散射的光，无法进行测量，造成测量的误差。中国专利公开号为观7017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。五是样品窗通常采用导向螺钉固定，安装和拆卸比较麻烦，使用和清洗很不方便。
发明内容为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种高性能激光粒度分析仪，它安装方便，测量准确性高。本实用新型是通过以下措施实现的本实用新型的一种高性能激光粒度分析仪，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1(Γ70个辅助探测器，样品窗通过固定座固定在傅立叶变化换透镜与光电池
3阵列之间的汇聚光路上，扩束镜与傅立叶变换透镜通过一密封的外壳固定在一起，所述固定座包括前侧面设置有卡槽的支架，所述卡槽内上下两端分别设置有样品窗上导轨和样品窗下导轨，所述支架上端设置有连接在样品窗上导轨上的导向螺钉以及转动时可推动样品窗上导轨和导向螺钉上下移动的样品窗锁，导向螺钉上套有弹簧，样品窗设置在样品窗上导轨和样品窗下导轨之间，支架侧壁中间设置有通孔。具体地，上述样品窗锁为两个并均横向设置在支架上，样品窗锁的前部为凸轮结构并抵在样品窗上导轨上方，样品窗锁的后部连接有锁把。为了能够让样品窗上导轨沿上下移动，上述导向螺钉为两个并贯穿支架顶部垂直连接在样品窗上导轨上。上述样品窗上导轨和样品窗下导轨中部均设置有与样品窗相配合的通水孔，所述通水孔连接有通水管，实现被测溶液流入样品窗中。本实用新型的有益效果是1.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。2.避免了外部光线进入，提高了测量的准确性。3.安装方便，避免了安装或调节误差。4.扩大了测量范围，提高了测量精度。 5.样品窗拆装方便，转动样品窗锁就可以实现样品窗的锁定，便于使用。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的样品窗固定座部分打开状态结构示意图。图3为本实用新型的样品窗固定座部分关闭状态结构示意图。图4为样品窗锁的结构示意图。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，10支架，11样品窗下导轨，12样品窗上导轨，13样品窗锁， 14弹簧，15导向螺钉，16锁把。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的高精度激光粒度分析仪的结构，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、固定在固定座上不动的样品窗6、循环泵和电磁阀。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，样品窗的一侧布置有10-70个辅助探测器8，辅助探测器8分布在样品窗0-175°C范围内，从0至175°C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。组合镜头焦距为70-180毫米，孔径为30-70毫米，光电池阵列7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>2 mA、输出电流>5 mA，辅助探测器8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。固定座包括前侧面设置有卡槽的支架10，卡槽内上下两端分别设置有样品窗上导轨12和样品窗下导轨11，支架10上端设置有连接在样品窗上导轨12上的导向螺钉15以及转动时可推动样品窗上导轨12和导向螺钉15上下移动的样品窗锁，导向螺钉15上套有弹簧14，样品窗6设置在样品窗上导轨12和样品窗下导轨11之间，支架10侧壁中间设置有通孑L。具体地，样品窗锁13为两个并均横向设置在支架10上，样品窗锁13的前部为凸轮结构并抵在样品窗上导轨上方，样品窗锁的后部连接有锁把。导向螺钉15为两个并贯穿支架10顶部垂直连接在样品窗上导轨12上。样品窗上导轨12和样品窗下导轨11中部均设置有与样品窗6相配合的通水孔，通水孔连接有通水管。安装样品窗6时，将样品窗6竖直放在样品窗下导轨11上，转动锁把16，样品窗锁 13转动，样品窗锁13前部的凸轮部分挤压样品窗上导轨12，因此样品窗上导轨12向下移动，当锁把16从竖直方向转到水平方向时，样品窗上导轨12和样品窗下导轨11正好卡住样品窗6。当锁把16从水平方向转到竖直方向时，样品窗锁13前部的凸轮部分转动，由于受到导向螺钉15上的弹簧14作用，样品窗上导轨12上升恢复原状，此时样品窗上导轨12 和样品窗下导轨11的间距增大，就可以取下样品窗6 了。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。上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。
权利要求1.一种高性能激光粒度分析仪，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1(Γ70个辅助探测器，样品窗通过固定座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，扩束镜与傅立叶变换透镜通过一密封的外壳固定在一起，其特征在于所述固定座包括前侧面设置有卡槽的支架，所述卡槽内上下两端分别设置有样品窗上导轨和样品窗下导轨，所述支架上端设置有连接在样品窗上导轨上的导向螺钉以及转动时可推动样品窗上导轨和导向螺钉上下移动的样品窗锁，导向螺钉上套有弹簧，样品窗设置在样品窗上导轨和样品窗下导轨之间，支架侧壁中间设置有通孔。
2.根据权利要求1所述高性能激光粒度分析仪，其特征在于所述样品窗锁为两个并均横向设置在支架上，样品窗锁的前部为凸轮结构并抵在样品窗上导轨上方，样品窗锁的后部连接有锁把。
3.根据权利要求1所述高性能激光粒度分析仪，其特征在于所述导向螺钉为两个并贯穿支架顶部垂直连接在样品窗上导轨上。
4.根据权利要求1所述高性能激光粒度分析仪，其特征在于所述样品窗上导轨和样品窗下导轨中部均设置有与样品窗相配合的通水孔，所述通水孔连接有通水管。
专利摘要本实用新型公开了一种高性能激光粒度分析仪，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、电磁阀以及辅助探测器，样品窗通过固定座固定，所述固定座包括前侧面设置有卡槽的支架，所述卡槽内上下两端分别设置有样品窗上导轨和样品窗下导轨，支架上端设置有连接在样品窗上导轨上的导向螺钉以及转动时可推动样品窗上导轨和导向螺钉上下移动的样品窗锁，导向螺钉上套有弹簧，样品窗设置在样品窗上导轨和样品窗下导轨之间，支架侧壁中间设置有通孔。本实用新型的有益效果是增加了光路的稳定性，提高了测量的准确性。样品窗拆装方便，转动样品窗锁就可以实现样品窗的锁定，便于使用。
文档编号G01N15/02GK201984010SQ201120049239
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者刘文宾 申请人:济南润之科技有限公司