[发明专利]一种颗粒计数方法及系统

权利要求书

1.一种颗粒计数方法，其特征在于，该颗粒计数方法采用颗粒计数系统进行，所述颗粒计数系统包括：光源模块(1)，所述光源模块(1)用于生成检测颗粒物(100)的光束；

流通池模块(2)，所述流通池模块(2)上具有供颗粒物(100)流通的流通通道(21)，所述光束照射在流通通道(21)上并在流通通道(21)上形成用于检测颗粒物(100)的光通道(101)；

光信号收集及处理模块(3)，光信号收集及处理模块(3)用于获取颗粒物(100)经过光通道(101)形成的散射光信号、将散射光信号转换为对应的脉冲信号、对脉冲信号补偿并进行甄别计数；

所述光信号收集及处理模块(3)包括依次连接的光电探测器(31)、前置放大器(32)、AD采样单元(33)和微控制单元(34)，

所述光电探测器(31)用于将颗粒物(100)散射的光信号转换为电流脉冲信号；

所述前置放大器(32)用于将电流脉冲信号转换为电压脉冲信号；

所述AD采样单元(33)用于将电压脉冲信号转换为数字信号；

所述微控制单元(34)用于对数字信号进行补偿并甄别计数；

所述颗粒计数方法包括：

S1)生成用于检测颗粒物(100)的光通道(101)；

S2)获取与通过光通道(101)的颗粒物(100)散射的光信号对应的脉冲信号，所述脉冲信号为电压脉冲信号；S3)根据脉冲信号获取颗粒物(100)通过光通道(101)的路径中与光通道(101)中心最近的位置和光通道(101)中心之间的距离；

其中，所述电压脉冲信号的脉宽跟颗粒物(100)通过光通道(101)的时间相关，根据电压脉冲信号的脉宽计算获取颗粒物(100)通过光通道(101)的流通时间；

根据颗粒物(100)的流速和所述流通时间计算获取颗粒物(100)流经光通道(101)的流通路径；

所述流通路径中与光通道(101)中心最近的位置为第一位置(102)，计算获取第一位置(102)和光通道(101)中心之间的第一距离；

S4)根据光通道(101)的光密度分布对颗粒物(100)通过光通道(101)的路径中与光通道(101)中心最近的位置时的脉冲信号的幅度补偿，使该颗粒物(100)补偿后的脉冲信号幅度和与其粒径相同的颗粒物(100)通过光通道(101)中心时的脉冲信号幅度相等；

其中，所述颗粒物（100）在所述第一位置（102）时的颗粒计数系统可测得的脉冲电压幅度为第一脉冲电压幅度V1，且

V1＝Mg×Φ1＝Mg×S1×I1 (4)，

Mg为光信号收集及处理模块（3）的中前置放大器（32）的放大系数与光电探测器（31）光电转换效率的乘积，Φ1为颗粒物（100）经过第一位置（102）处产生的光通量，S1为颗粒物（100）产生散射光的等效面积，I1为第一位置（102）处的光密度，颗粒物（100）经过光通道中心的中心脉冲电压幅度V0为：

V0＝Mg×Φ0＝Mg×S1×I0＝Mg×S1×ρ×w₀ (5)；

其中，ρ×w₀＝I0，I0为光通道（101）在其中心处的光密度；w₀为1/e²光束半径，即光强降为中心光强1/e²处的光束直径；

所述颗粒物（100）在所述第一位置（102）时补偿后的脉冲电压幅度为补偿脉冲电压幅度，根据所述第一距离和光密度分布函数计算获取所述第一脉冲电压幅度需要补偿的补偿系数f，

其中，k为2，r₁为第一位置（102）和光通道（101）中心之间的第一距离；v₀为颗粒物（100）的速度，t₀为颗粒物100的流通时间；光通道（101）在垂直于流通通道（21）的平面上呈圆形，其半径为R；

根据补偿系数f获取颗粒物（100）的补偿脉冲电压幅度V为：

S5)根据补偿后的脉冲信号幅度对颗粒物(100)进行甄别计数，实现各粒径的颗粒物(100)的计数。

2.根据权利要求1所述的颗粒计数方法，其特征在于，所述光通道(101)垂直于颗粒物(100)流通的通道，所述光通道(101)的光密度在垂直于颗粒物(100)流通的通道的平面上呈正态分布。