專利名稱：高精度激光粒度分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光學儀器的技術領域，特別涉及一種利用激光散射測量 微粒直徑的高精度激光粒度分析儀。(二) 背景技術許多工業生產領域的半成品或成品通常呈現粉未狀，粉未的顆粒粒徑大 小是生產控制中最基本的參數，粒度及其分布的測試是生產與一項重要的測 試項目。目前常用的測試方法有沉降法。篩析法、顯微鏡法和激光粒度分析 法，其中后者測試速度快、重復性好、應用范圍廣，并可以實現快速測試， 正逐漸得到廣泛的應用。但目前國內外的激光粒度儀，如公開號為2195091的中國專利，測量時， 需要根據不同粒徑的樣品，樣品窗左右移動，才能進行準確的測量。但由于 樣品移動的不確定性，造成同樣的樣品在不同的位置，其測量的粒徑不同， 造成測量精度低。另一方面，由于激光照射微粒后，散射光向四周發散，但 目前的激光粒度儀， 一般在樣品的后側放置探測器，對四周散射的光，無法 大角度進行測量，造成測量的誤差和測量范圍小。中國專利公開號為287017的激光粒度分析儀，將樣品窗固定不動，增加輔助探測器個數和角度，增大了測量范圍和精度，解決了上述難題。但還 有一些不足之處在于 一是在安裝過程或強烈振動或長期使用后，擴束鏡與傅立葉變換鏡之間需要進行調節，以使它們更好地聚焦。二是由于它們之間 沒有固定在一起，有部分外部光線進入，影響了光線的準確性和單一性。三 是由于它們之間分開放置，光路不穩定，安裝不方便，容易造成安裝或調節 誤差。四是輔助探測器個數還不夠多，角度還不夠大，使得測量范圍還不夠 大。(三) 發明內容本實用新型為了克服以上技術的不足，提供了一種高精度激光粒度分析 儀，具有安裝方便，擴束鏡與傅立葉變換鏡之間不需要調節，提高測量的準 確性。本實用新型是通過以下措施來實現的本實用新型的高精度激光粒度分析儀，包括激光器、平面反射鏡、擴束 鏡、傅立葉變換透鏡、光電池陣列、光學導軌、樣品窗、循環泵、電磁閥、 以及位于樣品窗的一側的10-70個輔助探測器，樣品窗固定在傅立葉變化換 透鏡與光電池陣列之間的匯聚光路上，其特別之處在于所述的擴束鏡與傅 立葉變換透鏡通過一密封的外殼固定在一起，使光路系統穩定性更好。本實用新型的激光粒度分析儀，所述的輔助探測器最好分布在樣品窗0-175。C范圍內。所述的輔助探測器從0至175t:最好為漸稀式分布。在樣品窗的一側分布有10-70個輔助探測器，當激光照射樣品后，散射 光的一部分由光電池陣列進行探測，其余的散射光由分布在樣品周圍的輔助 探測器進行探測，可以全部探測到散射光，因此，測量精度更高，測量范圍 更大。在測量不同粒徑的樣品時，不需要樣品移動，通過輔助探測器的探測， 完全可以將不同粒徑進行準確測量。現有的激光粒度分析儀一般只能測量0. 01-1000微米的微粒。本實用新 型的激光粒度分析儀可以更精確地測量0. 01-1200微米的微粒。本實用新型的有益效果是， 一是在安裝過程或長期使用后，擴束鏡與傅 立葉變換鏡之間不需要進行調節，增加了光路的穩定性，使用方便。二是避 免了外部光線進入，提高了測量的準確性。三是安裝方便，避免了安裝或調 節誤差。四是擴大了測量范圍，提高了測量精度。(四)
附圖1為本實用新型的結構示意圖圖中，l激光器，2、 3平面反射鏡，4擴束鏡，5傅立葉變換透鏡， 6樣品窗，7光電池陣列，8輔助探測器，9外殼。
具體實施方式
以下結合附圖1和具體實施方式
對本實用新型作具體的說明。 本實用新型的高精度激光粒度分析儀的結構如圖1所示，包括激光器 (1)、平面反射鏡(2、 3)、擴束鏡(4)、傅立葉變換透鏡(5)、光電池陣列 (7)、光學導軌、固定不動的樣品窗(6)、循環泵和電磁閥，樣品窗固固定 在傅立葉變化換透鏡與光電池陣列之間的匯聚光路上，樣品窗的一側布置有 10-70個輔助探測器(8)，所述的輔助探測器分布在樣品窗0-175。C范圍內， 從0至175。C為漸稀式分布。擴束鏡(4)與傅立葉變換透鏡(5)通過一密 封的外殼(9)固定在一起，形成一組合鏡頭。上述組合鏡頭焦距為70-180 毫米，孔徑為30-70毫米，光電池陣列為硅材料光電二極管，光電池中心孔 為50-150微米，光電池最內環為100-200微米，由內向外逐漸變大，寬度不 規則環間距為20-1000微米，環數為30-70之間。
輔助探測器大角度探測器，為單晶硅材料，轉換效率在>5%，暗電流為〈60mA,開路電壓〉400mV，短路電流〉2 mA,輸出電流〉5 mA，輔助探測器的形 狀為圓環形，圓形,正方形,矩形,或其他特殊形狀,探測器由兩根引出電極。本實用新型由于輔助探測器數目的增多和角度的合理選擇從而能夠提 高分辨率,普通的儀器雖然也有大角度輔助探測器，但是因為輔助探測器往往 只有很少的幾個,所以分辨率無法有根本的提高。本實用新型的操作步驟如下倒入純凈介質，測量基準；停止循環，向樣品窗中加入樣品、開超聲分 散、開循環，讓樣品流經樣品窗，系統會自動計算顆粒的粒度分布。本實用新型的數據處理采用數字處理器，數據高速送到計算機處理，最 后得出粒度分布。
權利要求1.一種高精度激光粒度分析儀，包括激光器(1)、平面反射鏡(2、3)、擴束鏡(4)、傅立葉變換透鏡(5)、光電池陣列(7)、光學導軌、樣品窗(6)、循環泵、電磁閥、以及位于樣品窗的一側的10-70個輔助探測器(8)，樣品窗固定在傅立葉變化換透鏡與光電池陣列之間的匯聚光路上，其特征在于所述的擴束鏡(4)與傅立葉變換透鏡(5)通過一密封的外殼(9)固定在一起。
專利摘要本實用新型涉及一種利用激光散射測量微粒直徑的高精度激光粒度分析儀，包括激光器、平面反射鏡、擴束鏡、傅立葉變換透鏡、光電池陣列、光學導軌、樣品窗、循環泵、電磁閥、以及位于樣品窗的一側的10-70個輔助探測器，樣品窗固定在傅立葉變化換透鏡與光電池陣列之間的匯聚光路上，其特別之處在于所述的擴束鏡與傅立葉變換透鏡通過一密封的外殼固定在一起，使光路系統穩定性更好。本實用新型的有益效果是，一是增加了光路的穩定性，使用方便。二是避免了外部光線進入，提高了測量的準確性。三是安裝方便，避免了安裝或調節誤差。四是擴大了測量范圍，提高了測量精度。
文檔編號G01N21/47GK201016915SQ200720019430
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月15日 優先權日2007年3月15日
發明者劉文賓 申請人:劉文賓