[发明专利]就地粒径测量仪

摘要

对存在于流质中的粒子同时进行粒径分布和容积密度现场测量的粒径测量仪。其包括激光源14，激光传输装置40，校正器，第一聚焦装置64，待测粒子通过的取样通道74，第二聚焦装置78和检测装置82。其操作方式是光源14的激光通过装置40传到校正器，经校正传至装置64，经聚焦穿过通道74，在此期间，由于其内的粒子而引起散射。散射和校正光均由装置78捕集而聚集到装置82上，由其采集激光强度分布，由此光强分布导出粒径分布并由预定方程算出容积密度。

主权项

1.用于获得存在于某种有特定折射率流体物质中的就地粒径测量结果的粒径测量仪，它包括一个探头部分，一个用于有效地产生由多根单独光线组成的一束光的激光器，包括一根光缆的第一光传输装置，所述光缆被光学耦合到所述激光器，以便有效地传送来自所述激光器的所述光束，以及用于检测散射光和产生电信号的检测装置，该仪器的特征在于：a)所述探头部分包括一个安装在其内第一位置的第一透镜架和一个安装在相对于所述第一透镜架相隔一定距离的第二位置上的第二透镜架，在所述第一透镜架和所述第二透镜架之间限定了一个在所述探头部分中用作取样通道的开口区所述第一透镜架其内形成有一孔，所述第二透镜架其内形成有一孔，所述第二透镜架中的所述孔被置于与所述第一透镜架中的所述孔对齐位置，并其尺寸比后者大；b)用于对流体物质中的所述探头部分的定位装置，所述探头部分被置于这样的位置，以致含有待测粒子的流体物质通过所述探头部分的所述取样通道；c)一个含有第一面和第二面的第一消色差透镜，所述第一消色差透镜安装在所述第一透镜架内，以使其所述第一面相对于所述第一透镜架内的所述孔并列设置，所述第一消色差透镜被光学耦合到所述光缆，以便接受从那里来的光束，所述第一消色差透镜对通过所述第一透镜架中所形成的所述孔并穿过所述取样通道的光束起到这样一种聚焦作用，以致当光束穿过所述取样通道时包含在所述取样通道内的流体物质中的粒子能引起该光束的单独光线的散射；d)第一清洗装置，其包括在所述第一透镜架内如此形成的第一通道装置，以使其以流体流量关系同所述第一消色差透镜相连，所述第一清洗装置还包括支撑在所述探头部分的第一清洗流体供应管以便使其一端同所述第一通道装置以流体流量关系相连，所述第一清洗流体供应管为将具有其折射率与所述取样通道内的流体物质折射率基本相同的清洗流体的第一流量供给所述第一通道装置而起作用，所述第一通道装置为使供应到那里的清洗流体的所述第一流量流过所述第一消色差透镜的所述第一面而起作用，为使所述第一消色差透镜的所述第一面上保持不受污染，使清洗流体的所述第一流量通过所述第一透镜架中的所述孔排出；e)一个具有第一面和第二面并其尺寸比所述第一消色差透镜大的第二消色差透镜，所述第二消色差透镜如此安装在所述第二透镜架内以使其所述第一面以对所述第二透镜架内所述孔呈并列关系而定位，所述第二消色差透镜能有效地捕集在光线穿过所述取样通道过程中被散射而由所述第二透镜架中形成的所述孔接收的那些光线；f)第二清洗装置，它包括一个为以流体流量关系同所述第二消色差透镜连接而在所述第二透镜架中形成的第二通道装置，所述第二清洗装置还包括一个支撑在所述探头部分为使其一端同所述第二通道装置以流体流量关系相连的第二清洗流体供应管，所述第二清洗流体供应管为将折射率基本同所述取样通道中流体物质折射率相同的清洗流体的第二流量供给所述第二通道装置而起作用，所述第二通道装置为使供应到那里的清洗流体的所述第二流量流过所述第二消色差透镜的所述第一面而工作，为保持所述第二消色差透镜的所述第一面上免受污染，使清洗流体的所述第二流量通过所述第二透镜架内的所述孔而排出；和g)所述检测装置包括其内形成有多个径向环状部件，所述多个径向环被光学耦合到所述第二消色差透镜，以便从那里接受散射光线，这些散射光在其穿过所述取样通道的过程中被散射，而由所述第二消色差透镜捕集，所述检测装置还包括多个光电二极管和第二光传送装置，所述第二光传送装置包括多组光缆，所述多组光缆能将所述多个径向环光学耦合到所述多个光电二极管，所述多个光电二极管是根据散射光线的光强而起作用的，这些散射光线由所述多个径向环接收并借助所述多组光缆而发送到所述多个光电二极管，以便当光线穿过所述取样通道时产生与引起光线散射的所述粒径有关的信号。