[发明专利]一种颗粒计数方法及系统

说明书

本发明涉及一种颗粒计数方法及系统。颗粒计数方法，包括：生成用于检测颗粒物的光通道；获取与通过光通道的颗粒物散射的光信号对应的脉冲信号；根据脉冲信号获取颗粒物通过光通道的路径中与光通道中心最近的位置和光通道中心之间的距离；根据光通道的光密度分布对颗粒物通过光通道的路径中与光通道中心最近的位置时的脉冲信号的幅度补偿，使该颗粒物补偿后的脉冲信号幅度和与其粒径相同的颗粒物通过光通道中心时的脉冲信号幅度相等；根据补偿后的脉冲信号幅度对颗粒物进行甄别计数，实现各粒径的颗粒物的计数。颗粒计数方法通用性强，对光源的利用率高，大大提高了检测的灵敏度和分辨率。颗粒计数系统光路结构简单，降低了流通池的加工难度。

技术领域

本发明属于颗粒物光学检测领域，具体涉及一种颗粒计数方法及系统。

背景技术

光学颗粒计数器及系统是目前大部分工业控制颗粒污染的主要检测工具。从检测颗粒物粒径来分主要是5μm、2μm、1μm、0.5μm、0.2μm、0.1μm、0.05μm甚至于更小的纳米级颗粒物。

目前光学颗粒计数器及系统通过液相检测微米级颗粒(2um以上)是基于光阻法原理。如图1和图2所示，现有的光阻法颗粒计数器，包括光源201、光学组件202、流通池203、光电探测器204、前置放大器205、比较器206和计数器207。其借助于光学组件202(包括凸透镜、柱面镜等)，将光源201产生的圆光斑转变为线光斑，照射在流通池203内的流通通道208，从而形成一条线状检测区域210，进而当颗粒200经过检测区域时，将产生散射光照射在光电探测器204上，产生幅度及脉宽大小不等的电流脉冲信号211、212，然后经过前置放大器205将电流脉冲信号转换为电压脉冲信号，再经过比较器206，将电压脉冲信号转换为数字信号213、214进入计数器207，计数器207按脉冲信号的幅度甄别计数。

图3示出了现有的以光阻法为原理的颗粒计数系统获取的经过流通池203内检测区域210的颗粒物散射产生的脉冲信号，直观表明了以光阻法颗粒计数器系统中颗粒检测过程中光信号到电信号的转换过程。

现有的光阻法颗粒计数器是将光源发出的光经过光学组件变换为线光源，其主要目的是使光源在检测区域的分布均匀，进而保证检测的灵敏度及分辨率。但现有的这种光学颗粒计数器及系统的光学结构比较复杂，光源利用率低，仅能利用光源中被光学模组变换后的部分光束。

而光学颗粒计数器及系统在检测亚微米级及纳米级颗粒(1μm以下)是基于光散射原理，一般采用圆光斑，其主要目的在于提高光源的利用率，增大颗粒散射光强，提高系统的灵敏度。但是由于光源光斑的光密度分布不均匀导致系统颗粒的分辨率及灵敏度大大降低，严重影响系统的测试精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通用性强，能够实现高分辨率及灵敏度的颗粒计数方法。

另一目的是提供一种光路结构简单，能够实现高分辨率及灵敏度的的颗粒计数系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种颗粒计数方法，包括：

S1)生成用于检测颗粒物的光通道；

S2)获取与通过光通道的颗粒物散射的光信号对应的脉冲信号；

S3)根据脉冲信号获取颗粒物通过光通道的路径中与光通道中心最近的位置和光通道中心之间的距离；

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

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

具体的，所述光通道垂直于颗粒物流通的通道，所述光通道的光密度在垂直于颗粒物流通的通道的平面上呈正态分布。