[发明专利]一种在高浓度粒子溶液中检测粒子浓度和粒径的探头

说明书

本发明涉及粒子检测技术领域，尤其是一种在高浓度粒子溶液中检测粒子浓度和粒径的探头。包括容器一，容器二，泵机和探头，所述容器一中内置稀释溶液，容器二中内置高浓度溶液，容器二中浸没有探头，所述探头包括基于库尔特原理的采样机构，该采样机构的外部罩装有一取样管，所述取样管将采样机构和高浓度溶液隔离，该取样管采用高分子材料制出，在内部负压状态下，高浓度溶液可由取样管渗入探头的采样机构，所述探头的取样管内部还包括注水管，抽水管一和抽水管二，其中注水管通过泵机与容器一导通，抽水管一和抽水管二分别与外部泵机的抽水侧导通。

技术领域

本发明涉及粒子检测技术领域，尤其是一种在高浓度粒子溶液中检测粒子浓度和粒径的探头。

背景技术

1940年晚期，华来史.库尔特发明了一种技术，用于近似的记数和测量均匀分布在电解液中的微粒，库尔特原理，亦称之为电敏感带(ESZ)方法，是许多国家和国际标准的参考，这种分析法，即基于库尔特原理的分析仪器经常作为参考，来评估其他微颗粒测量仪器的测量技术。

在ESZ方法中，悬浮液通过一个小圆柱的开口(即小孔)小孔两边有分离的电极，之间有电流流过。虽然电流的幅度较小(通常是1mA)，但分离电极的限制而产生的阻抗在小孔内形成可观的电流密度，每一个微粒通过小孔(敏感带)时，排开了相当于自身体积的导电液，即刻增加了小孔的电阻。

电阻的变化产生了微小但成比例的电压变化，通过放大器，电压波动转变成足够的电压脉冲以便能精确测量。库尔特原理认为脉冲的幅度是与产生脉冲的微粒的体积是直接成比例的。通过在电压单位上衡量这些脉冲的高度，能获得和显示粒度分布图。并且，如果利用定量仪器通过小孔抽取已知量的悬浮液，那么脉冲数的统计就反映了此悬浮液中每单位体积微粒的浓度。

ESZ方法使用检测低浓度粒子溶液，在检测高浓度粒子溶液时，同一时间会有大量的粒子通过小孔，造成小孔堵塞，影响测量精准度。为解决堵孔这一现象，研究人员努力研究检测探头结构来改善这一状况。目前国内无使用这一原理测量粒子浓度和粒径，国外，库尔特原理提出者华莱士·H.库尔特和他的兄弟小约瑟夫·R.库尔特所创办的贝克曼库尔特公司拥有解决小孔堵塞问题的办法。其采用向检测试管里注射电解质溶液的方法来降低样本溶液浓度，减少粒子，从而减少堵孔现象。

现在在解决高浓度粒子溶液里测量中遇到堵孔现象问题的方法大多具有以下一种或几种缺点：1.成本高2.影响被测溶液浓度，导致检测结果不准确3.不能完全解决堵孔问题4.结构复杂，难以应用到小空间环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可应用于高浓度粒子溶液进行粒子浓度和粒径的检测装置，采用集成化结构，通过稀释方法解决已有设备结构复杂，所占空间大，在高浓度溶液中检测不准确的一种在高浓度粒子溶液中检测粒子浓度和粒径的探头。

本发明采取的技术方案是：

一种在高浓度粒子溶液中检测粒子浓度和粒径的探头，其特征在于：包括容器一，容器二，泵机和探头，所述容器一中内置稀释溶液，容器二中内置高浓度溶液，容器二中浸没有探头，所述探头包括基于库尔特原理的采样机构，该采样机构的外部罩装有一取样管，所述取样管将采样机构和高浓度溶液隔离，该取样管采用高分子材料制出，在内部负压状态下，高浓度溶液可由取样管渗入探头的采样机构，所述探头的取样管内部还包括注水管，抽水管一和抽水管二，其中注水管通过泵机与容器一导通，抽水管一和抽水管二分别与外部泵机的抽水侧导通。

进一步的，所述采样机构包括一个法兰，该法兰面向取样管的轴向端部安装有小孔管，所述小孔管内部安装有内电极，该小孔管外部对向安装有外电极，所述小孔管的下端侧壁制有溶剂粒子导入的小孔。

进一步的，所述探头下方安装有搅拌机，该搅拌机的搅拌子位于取样管内部。

进一步的，所述抽水管二和小孔管的上端部导通。