[发明专利]一种光散射式粒子计数器及其粒径分布算法

权利要求书

1.一种光散射式粒子计数器，包括传感器本体(1)、光路(2)、气路(3)、光电转换模块(4)、前置放大电路(5)、主控板(6)、显示器(7)、存储模块(8)，所述光路(2)包括激光光源(21)，所述激光光源(21)发出光束的前进方向依次设有准直透镜组(22)、光阑(23)、光敏区(24)、光陷阱(25)；所述气路(3)沿气体的流动方向依次包括进气管(31)、光敏区(24)、出气管(33)、泵(34)；所述气路(3)、光路(2)和光电转换模块(4)的轴线相交于光敏区(24)中心点，且两两垂直；所述光电转换模块(4)通过前置放大电路(5)与所述主控板(6)相连接，所述主控板(6)分别与所述显示器(7)和所述存储模块(8)相连接，其特征在于：所述光陷阱(25)包括一光陷阱罩(251)并安装于所述传感器本体(1)上，并且与所述光阑(23)相对应，从而将所述光束引导入所述光陷阱(25)内，所述光陷阱(25)内设置有多个呈一定空间位置滤波片(252)，所述滤波片(252)共有N片，所述N为大于0的整数，所述滤波片(252)中第n-1滤波片(2521)与所述第n-1光束(211)呈锐角度，所述第n-1的滤波片(2521)吸收部分后引导剩下一部分第n光束(212)以锐角度射向第n滤波片(2522)，其中n为依次取为从2到N的整数。

2.根据权利要求1所述的光散射式粒子计数器，其特征在于：所述光陷阱罩(251)内壁涂有一吸收所述激光光谱的材料。

3.根据权利要求1所述的光散射式粒子计数器，其特征在于：所述锐角取为10～80度。

4.根据权利要求1所述的光散射式粒子计数器，其特征在于：所述光陷阱罩(251)底部内壁有一定的弧度。

5.根据权利要求1所述的光散射式粒子计数器，其特征在于：所述滤波片组共有4片滤波片，即N为4。

6.一种应用权利要求1所述光散射式粒子计数器的粒径分布算法，其特征在于：所述

第一步：设定a、b为实数，c为整数，n为任意整数且n∈[1，c]，D_n为实数，所述光散射式粒子计数器的粒径测量范围[a，b]，分成c档，第n档的粒径区间为[D_n，D_n+1]，设定每一档的粒径区间长度相等即D_n+1-D_n＝D_n-D_n-1，将粒径为D_n和的标准单分散粒子群先后通入所述光散射式粒子计数器，对每种标准单分散粒子群对应的计数器输离散电压脉冲信号幅值进行分组数据记录并将所有实验数据去奇异值处理后得到其分布范围[u_min，u_max]；

第二步，通过对所述第一步实验数据的统计得到粒径为D_n的标准单分散粒子群的电压脉冲信号幅值概率分布曲线N(D_n，u，σ)，u和σ分别为粒径为D_n的标准单分散粒子群电压脉冲信号幅值的数学期望值和标准差；

第三步，根据标准单分散粒子群的电压脉冲信号幅值概率分布曲线N(D_n，u，σ)，计算电压脉冲信号幅值u_s对应的颗粒粒径属于第n档的相对概率P₀(n，us)，P₀(n，us)等于第n档区间内三种标准粒子其电压脉冲信号幅值在区间[u_s-Δu，u_s+Δu]内的概率平均值，K为经验值，可以取50～200；

第四步，所述u_s对应的粒子粒径属于第n档的概率P(n,us)=]]>

P0(n,us)/Σn=1cP0(n,us),n=1,2...c;]]>

第五步，将所述P(n，us)作为颗粒计数值累加到第n档。