[发明专利]一种激光粒度仪对中调整方法及机构

说明书

本发明提供激光粒度仪对中调整机构，包括用于发出激光束的激光器、用于为激光束准直的准直扩束系统、用于承载测试样品的样品循环系统、傅立叶透镜及散射探测器，散射探测器上对应傅立叶透镜焦点的位置设有镂空通孔，在散射探测器背离傅立叶透镜的一侧设有单点探测器，由激光器发出的激光束经过准直扩束系统后变成平行光束，再经过样品循环系统及傅立叶透镜后聚焦在散射探测器所处平面，当无测试样品时调整散射探测器的位置使得平行光束经过傅立叶透镜聚焦后通过镂空通孔，再调整单点探测器的位置使得输出信号最大，利用散射探测器上设置镂空通孔和单点探测器进行光路的对准，实现整个机构的对中，本发明还提供了激光粒度仪对中调整方法。

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，特别涉及一种激光粒度仪对中调整方法及机构。

背景技术

激光粒度仪是专指通过颗粒的衍射或散射光的空间分布(散射谱)来分析颗粒大小的仪器。激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。其具体工作原理如下：由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。

当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象。散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。散射理论和实验结果都告诉我们，散射角θ的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。与此同时，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样，在不同的角度上测量散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。

激光粒度仪作为一种新型的粒度测试仪器，已经在建材、化工、冶金、能源、食品、电子、地质、军工、航空航天、机械、高校、实验室，研究机构等加工、应用与研究领域得到广泛的应用。它的特点是测试速度快、测试范围宽、重复性和真实性好、操作简便等，但由于激光粒度仪主要测量的是颗粒散射光的角度和强度，为此，要求仪器中所有元部件的光轴必须与主光轴一致，对于激光粒度仪装置机械对中装调是一个比较繁琐的操作。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种激光粒度仪对中调整方法及机构，利用散射探测器上设置镂空通孔和单点探测器进行光路的对准，实现整个机构的对中，操作简便。

第一方面，本发明提供一种激光粒度仪对中调整机构，包括：用于发出激光束的激光器、用于为所述激光束准直的准直扩束系统、用于承载测试样品的样品循环系统、傅立叶透镜及散射探测器，所述散射探测器上对应所述傅立叶透镜焦点的位置设有镂空通孔，在所述散射探测器背离所述傅立叶透镜的一侧设有单点探测器，所述单点探测器的接收方向与所述镂空通孔的中心线共线，由所述激光器发出的激光束经过所述准直扩束系统后变成平行光束，所述平行光束经过所述样品循环系统及所述傅立叶透镜后聚焦在所述散射探测器所处平面，当所述样品循环系统内无测试样品时调整所述散射探测器的位置使得所述平行光束经过所述傅立叶透镜聚焦后通过所述镂空通孔，再调整所述单点探测器的位置使得输出信号最大。

可选地，所述准直扩束系统包括会聚透镜、空间滤波器以及准直透镜，所述激光器发出的激光束经过所述会聚透镜后聚焦，在焦点位置设置所述空间滤波器，经过所述空间滤波器将高阶散射光进行滤除通过呈发散光束的低频激光束，所述低频激光束经过所述准直透镜后形成平行光束。

可选地，所述样品循环系统包括进料组件、出料组件以及样品池，所述进料组件、所述出料组件以及所述样品池的排布方向与所述激光束的光路方向垂直，所述样品池位于所述进料组件及所述出料组件之间。

可选地，所述散射探测器具有一组同心圆环排布的硅光电二极管阵列，所述镂空通孔位于所述散射探测器的中心，所述镂空通孔的圆心与所述圆心圆环的圆心重合。

可选地，还包括分光棱镜及电子显微镜，所述分光棱镜位于所述散射探测器和所述单点探测器之间，通过所述镂空通孔的光线照射在所述分光棱镜处分成两束，其中一束投射后由所述单点探测器接收，另一束反射至所述电子显微镜进行实时观测。