[发明专利]一种粉末物质的测量装置和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及物质测量技术领域，具体为一种针对粉末物质的测量装置和测量方法。

背景技术

在化工生产、环境监测、食品检验等众多领域，需要对物质的成分进行检测。常规的物质成分检测方法分成化学分析法和物理分析法，其中化学分析法需要用到专业的仪器和试剂，因此只能由专业检测人员在实验室内进行操作，其检测步骤复杂、耗时较长。

近些年，针对物质检测的物理分析法得到了较大程度的发展，特别是在利用光学原理对物质进行检测方面。

专利CN1424569公开了一种干燥颗粒粒度分布测试设备和方法，其是将分散的初级尺寸粉末和颗粒试样供给到其中有气流流过的流槽中，流槽用激光束照射，试样的颗粒粒度分布在探测由试样引起的散射光或/衍射光的基础上测定。该设备的结构较复杂，涉及到气流的引入，而很难对气流保持稳定的控制，试验的数据不够精准。

专利CN205719878公开了一种便携式多功能激光测尘仪，其包括激光发射装置、消散装置、散射光收集器、光电接收器、微处理器、液晶显示器和抽气泵等装置，其中粉尘粒子经激光照射后产生空间漫反射，光电接收器将其转换成相应的电信号，并将电信号转换处理后向外输出。该仪器只能用于气体的测量，无法用于粉末物质的测量。

专利CN102495042公开了一种粉末混合物的拉曼光谱准确定量分析方法，其采用双校正策略建立拉曼光谱校正模型，把拉曼光谱光学系统参数和样本物理性质变化的拉曼光谱贡献从样本的总拉曼光谱强度中分离出来，实现对粉末样本中目标组分的定量分析。

专利CN102788771公开了一种基于激光诱导击穿光谱的粉状物质元素含量测量方法，该方法是将粉末置于透明的玻璃托盘上，激光透过玻璃托盘聚集在粉末底层并产生等离子体，等离子体发出的辐射光信号透过玻璃托盘，被玻璃托盘下方的采集透镜手机，并通过光纤传输到光谱仪进行分析。该发明仅可用于物质中化学元素的测量，不能测量物质的成分，且其测量数据会受到粉末堆放情况的影响，测量的可重复性不高。

专利CN103983618公开了一种激光诱导击穿光谱检测粉末样品的前处理方法，其是关于LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy)中对粉末样品进行压片处理，提出了对有机粘合剂的改进，采用这种方式对粉末进行测量的前处理较繁琐，成本高。

因此，上述现有的用于粉末物质的测量装置都存在一些缺陷，如结构复杂、操作不够方便、测量精准性不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种结构简单、操作方便、精准度高的粉末物质的测量装置和测量方法。

本发明所述的粉末物质的测量装置，包括测量箱、振动机构和安装于测量箱内的激光发生装置、投料机构和光采集装置，所述测量箱包括箱体和盖合在箱体上的的箱盖，所述投料机构内存放有待测的粉末物质，该投放机构下部的投放口处设有控制该投放口开闭的阀，所述振动机构设置在测量箱底部，所述振动机构用于驱动该测量箱振动，使所述投料机构内的粉末由投放口向下流入箱体内部所形成的测量室内，所述激光发生装置和光采集装置设在所述测量室内，激光发生装置产生的激光射向下落过程中粉末所形成的粉末帘柱，所述光采集装置收集照射后的光信号，并将其转换为电信号向外输出。

优选的，沿所述激光照射方向等间距间隔布置有多个投料机构，所述投料机构包括存料桶，所述存料桶的下部连通竖直方向的投放口，在各投放口处设置电磁阀。

优选的，所述各投料机构的投放口的口径不同。

优选的，在所述箱体上部敞口处设有水平的安装板，所述各投料机构安装所述安装板上。

优选的，所述箱体底部设有用于收集粉末的收料抽屉。

优选的，在所述测量室内壁上设有用于光学仪器清理镜面的清理刷，所述清理刷包括刷柄以及分别设在刷柄前端和后端的刷头和滚轮，所述刷柄中部通过转轴可转动安装在测量室内壁上，在转轴上套装有作用于刷柄的回位扭簧，所述收料抽屉侧边的顶部设有凸起的拨块，当所述收料抽屉推入或抽出时，所述拨块与滚轮接触配合，带动所述刷柄摆动。

优选的，所述激光发生装置的出射口处设有聚光透镜。

优选的，所述光采集装置为光敏二极管或光谱仪。

一种利用上述测量装置的粉末物质测量方法，包括如下步骤：

a)准备性质已知的多份样本粉末；