[实用新型]一种颗粒计数系统

说明书

技术领域

本实用新型属于颗粒物光学检测领域，具体涉及一种颗粒计数系统。

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。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题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，本实用新型采用的一种技术方案是：一种颗粒计数系统，包括：

光源模块，所述光源模块用于生成检测颗粒物的光束；

流通池模块，所述流通池模块上具有供颗粒物流通的流通通道，所述光束照射在流通通道上并在流通通道上形成用于检测颗粒物的光通道；

光信号收集及处理模块，光信号收集及处理模块用于获取颗粒物经过光通道形成的散射光信号、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。

进一步的，所述光源模块包括用于生成激光光束的半导体激光器，所述激光光束照射在所述流通通道上并在流通通道上形成垂直于流通通道的光通道。

进一步的，所述光源模块还包括设置在半导体激光器与流通池模块之间的准直透镜，所述激光光束经所述准直透镜准直后照射在流通通道上并在流通通道上形成圆柱形光通道，所述光通道的光密度呈正态分布。

具体的，所述光信号收集及处理模块包括依次连接的光电探测器、前置放大器、AD采样单元和微控制单元，

所述光电探测器用于将颗粒物散射的光信号转换为电流脉冲信号；

所述前置放大器用于将电流脉冲信号转换为电压脉冲信号；

所述AD采样单元用于将电压脉冲信号转换为数字信号；

所述微控制单元用于对数字信号进行补偿并甄别计数。

进一步的，所述光电探测器具有光电二极管或光电倍增管。

以上所涉及到的前后左右上下等方位词，是在所述颗粒计数系统的正常使用时的方位作定义的。

本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：不使用复杂光路结构，仅通过光信号收集及处理模块对任意角度进入光通道的颗粒物进行光密度补偿，使其与通过光通道中心处获得的光密度等效，保证与颗粒物对应的脉冲信号仅与颗粒物的粒径相关，进而能够根据脉冲信号对不同粒径的颗粒物甄别计数。本实用新型所述的颗粒计数系统光路结构简单，无需通过复杂的光路使光通道的光密度均匀分布，降低了流通池的加工难度，也降低了加工成本。

附图说明