[发明专利]悬浮颗粒实时在线检测装置

权利要求书

1.一种悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述悬浮颗粒实时在线检测装置包括：

光源(10)；

光源整形组件(20)，所述光源整形组件(20)用于对所述光源(10)发出的光束进行调整以输出线状平行光，所述线状平行光用于照亮待检测区域；

光陷阱(30)，所述光陷阱(30)用于搜集所述线状平行光以防止光反射；

镜头(40)和相机(50)，所述镜头(40)设置在所述相机(50)上，所述相机(50)包括探测器，所述镜头(40)用于将待检测区域的图像成像在所述相机(50)的探测器上，所述相机(50)用于将所述待检测区域的图像的光信号转换为电信号；

图像采集处理单元(60)，所述图像采集处理单元(60)与所述相机(50)连接，所述图像采集处理单元(60)用于根据所述待检测区域的图像的电信号计算获取悬浮颗粒的尺寸和数量。

2.根据权利要求1所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述光源(10)包括激光器或发光二极管，所述悬浮颗粒实时在线检测装置可根据所述相机(50)的动态范围调整所述光源(10)的亮度以保证待检测区域内的悬浮颗粒在所述相机(50)中成像的图像灰度值为像素饱和灰度值的中值。

3.根据权利要求2所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述光源(10)为激光器，所述光源整形组件(20)包括扩束镜和狭缝光阑，所述扩束镜用于对所述激光器发出的激光进行扩束，扩束后的所述激光经过所述狭缝光阑后形成设定长度和宽度的线状平行光。

4.根据权利要求2所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述光源(10)为发光二极管，所述光源整形组件(20)包括柱透镜和狭缝光阑，所述发光二极管位于所述柱透镜的焦平面上，所述发光二极管发出的光束经过所述柱透镜后形成平行光，所述平行光经过所述狭缝光阑后形成设定长度和宽度的线状平行光。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述线状平行光的光源长度与所述相机(50)的探测器上的成像长度的比值等于所述镜头(40)的放大倍率，所述线状平行光的光源宽度等于所述相机(50)的景深。

6.根据权利要求1所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述光陷阱(30)分别与所述光源(10)和所述光源整形组件(20)平行设置且所述光陷阱(30)的中心与所述光源(10)中心正对设置，所述光陷阱(30)包括金属基体和黑漆，所述金属基体具有黑体腔(30a)，所述黑漆涂覆在所述黑体腔(30a)的表面，所述黑漆的发射率大于0.95。

7.根据权利要求6所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述黑体腔(30a)的横截面形状包括矩形，所述黑体腔(30a)的底部呈倒锥形结构，所述倒锥形结构的尖端朝向所述光源(10)的方向设置。

8.根据权利要求6所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述黑体腔(30a)的长度大于所述线状平行光的光源长度的10％，所述黑体腔(30a)的宽度大于所述线状平行光的光源宽度的10％，所述黑体腔(30a)的深度大于所述黑体腔(30a)的宽度的六倍。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述光陷阱(30)和所述光源(10)之间的距离与所述线状平行光的光源长度的比值等于所述相机(50)的探测器的长度与宽度的比值。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的悬浮颗粒实时在线检测装置，其特征在于，所述实时在线检测装置还包括基座(70)，所述光源(10)、所述光源整形组件(20)、所述光陷阱(30)、所述镜头(40)和所述相机(50)均设置在所述基座(70)上。