一種液體顆粒檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種液體顆粒檢測裝置。一種液體顆粒檢測裝置，包括光源單元、液體流通單元、散射光光信號收集單元和光信號處理單元。液體流通單元包括流通池，流通池上開設有供液體流通的通道。光源單元能夠形成入射光束，流通池設置在入射光束的傳播路徑上。散射光光信號收集單元包括前透鏡、左透鏡、右透鏡以及光纖耦合器，光纖耦合器與光信號處理單元相連。采用在流通池的前部和左右側部設置透鏡，透鏡能夠會聚多個方向的散射光，散射光再通過光纖耦合器耦合后送給光信號處理單元，檢測獲得的光信號強度增強，便于光信號處理單元的處理，能夠識別檢測較小顆粒物，增強了液體顆粒檢測裝置的檢測靈敏度。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于液體的顆粒物檢測領域，具體涉及檢測液體中顆粒物數量和大小的裝置。
技術介紹
目前，用于檢測液體中的微小顆粒污染物的主要設備是液體顆粒計數器。它在半導體工藝過程控制中有著重要的應用，比如用于檢測超純水或者化學試劑的潔凈程度。其測量的最小微粒粒徑為50納米，甚至更小。光散射法是目前液體顆粒計數器所采用的主要檢測方法。當一束光照射到微粒的時候會發生散射，散射光可以分為前向散射光和側向散射光。前向散射光是指光軸與照射光的光軸平行的散射光。側向散射光是指光軸與照射光的光軸垂直的散射光。目前的液體顆粒計數器有的采用前向散射光作為檢測信號，有的采用側向散射光作為信號。無論是采用前向散射光作為檢測信號，還是采用側向散射光作為檢測信號，都只是采用了部分散射光。由于微粒產生的散射光本身就很弱小，只采用部分散射光作為檢測信號更增加小粒徑微粒的檢測難度。所以，現有的液體顆粒計數器大多能夠接受的散射光范圍有限，檢測的靈敏度較低，檢測的精度也是非常有限。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種光信號處理能力強、檢測靈敏度高的液體顆粒檢測裝置。為了解決上述技術問題，本技術采用的一種技術方案是：一種液體顆粒檢測裝置，包括光源單元、液體流通單元、散射光光信號收集單元和光信號處理單元。所述液體流通單元包括流通池，所述流通池上開設有供液體流通的通道。所述光源單元能夠形成入射光束，所述流通池設置在入射光束的傳播路徑上，所述入射光束能夠穿過流通池繼續傳播。所述散射光光信號收集單元包括分別設置在流通池前部的前透鏡、流通池左側的左透鏡、流通池右側的右透鏡以及光纖耦合器，所述光纖耦合器與光信號處理單元相連，所述入射光束射入流通池內照射在通道處并能夠經所述通道內的液體中的顆粒散射形成散射光束穿出流通池繼續傳播，所述前透鏡、左透鏡、右透鏡能夠分別匯聚自流通池前部、左側和右側穿出的散射光并傳輸給光纖耦合器，所述光纖耦合器將光信號傳輸給光信號處理單元，所述光信號處理單元能夠將光信號處理后獲得流經所述通道的液體中的顆粒數量和大小的數據。具體的，所述光源單元包括能夠產生激光光束的半導體激光器、準直透鏡和第一會聚透鏡，所述準直透鏡和第一會聚透鏡沿半導體激光器出射的激光光束的傳播方向依次設置。進一步的，所述準直透鏡的光軸和第一會聚透鏡的光軸均與激光光束的光軸重合。具體的，所述流通池呈長方體型，所述通道為流通池從上往下開設的通孔。優選的，所述液體流通單元還包括前平凸透鏡、左平凸透鏡和右平凸透鏡，所述前平凸透鏡貼合設置在流通池的前側面，所述左平凸透鏡貼合設置在流通池的左側面，所述右平凸透鏡貼合設置在流通池的右側面。優選的，所述通孔自流通池的上部的中心處垂直往下開設并貫穿流通池的上下表面，所述通孔為圓孔或矩形孔。進一步的，所述前透鏡、左透鏡和右透鏡均為會聚透鏡，所述前透鏡的光軸和前平凸透鏡的光軸重合，所述左透鏡的光軸和左平凸透鏡的光軸重合，所述右透鏡的光軸和右平凸透鏡的光軸重合。具體的，所述光纖耦合器具有與前透鏡對應的前入射端口、與左透鏡對應的左入射端口和與右透鏡對應的右入射端口，經前透鏡匯聚的散射光束傳輸進入前入射端口，經左透鏡匯聚的散射光束傳輸進入左入射端口，經右透鏡匯聚的散射光束傳輸進入右入射端口，所述光纖耦合器能夠將前入射端口、左入射端口、右入射端口接受的光信號耦合并傳輸給光信號處理單元。優選的，所述入射光束未被散射而直接穿出流通池的光束形成出射光束，所述液體顆粒檢測裝置還包括設置在液體流通單元和前透鏡之間的光闌，所述光闌能夠阻擋出射光束進入前透鏡。具體的，所述光信號處理單元包括依次連接的光電探測器和光電檢測電路，所述光電探測器與光纖耦合器連接，所述光電探測器能夠將光前耦合器輸入的光信號轉換為電信號并傳輸給光電檢測電路，所述光電檢測電路能夠將光電探測器輸入的電信號放大并處理獲得流經所述通道的液體中的顆粒的數量和大小的數據。本技術的范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的（但不限于）具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案等。由于上述技術方案運用，本技術與現有技術相比具有下列優點：采用在流通池的前部和左右側部設置透鏡能夠會聚經流通池流通的液體中的顆粒物散射的多個方向的散射光并通過光纖耦合器耦合后送給光信號處理單元，彌補了現有檢測設備僅能單向檢測散射光信號的缺陷，檢測獲得的光信號強度增強，便于光信號處理單元的處理，能夠識別檢測較小顆粒物，增強了液體顆粒檢測裝置的檢測靈敏度，顆粒物數量的檢測精度得到大幅的提高。附圖說明圖1為本技術一種液體顆粒檢測裝置的結構示意圖；圖2為液體顆粒檢測裝置中的液體流通單元的俯視圖；圖3為液體顆粒檢測裝置中的液體流通單元的主視圖；其中：1、半導體激光器；2、準直透鏡；3、第一會聚透鏡；4、流通池；5、前透鏡；6、左透鏡；7、右透鏡；8、光纖耦合器；9、前平凸透鏡；10、左平凸透鏡；11、右平凸透鏡；12、光電探測器；13、光電檢測電路；14、光闌；41、通道；81、前入射端口；82、左入射端口；83、右入射端口；101、入射光束；102、散射光束；103、出射光束。具體實施方式如圖1至圖3所示，本技術所述的一種液體顆粒檢測裝置，包括光源單元、液體流通單元、散射光光信號收集單元、光信號處理單元和光闌14。所述液體流通單元包括流通池4、前平凸透鏡9、左平凸透鏡10和右平凸透鏡11。所述流通池4由石英玻璃、藍寶石和紅寶石中的一種材料制成。所述流通池4呈長方體型，流通池4的邊長尺寸在10mm-20mm。所述前平凸透鏡9貼合設置在流通池4的前側面，所述左平凸透鏡10貼合設置在流通池4的左側面，所述右平凸透鏡11貼合設置在流通池4的右側面。前平凸透鏡9、左平凸透鏡10和右平凸透鏡11均通過膠粘合劑固定在流通池4上。所述流通池4上開設有供液體流通的通道41。本實施例中，所述通道41為流通池4從上往下開設的通孔。所述通孔自流通池4的上部的中心處垂直往下開設并貫穿流通池的上下表面。在實際使用中，所述通孔可以為圓孔或矩形孔。若為圓孔，孔徑在Φ0.5mm-φ1mm范圍內。若為矩形孔，孔的邊長在0.5mm-1mm范圍內。所述光源單元能夠形成入射光束101。具體的，所述光源單元包括能夠產生激光光束的半導體激光器1、準直透鏡2和第一會聚透鏡3。所述準直透鏡2和第一會聚透鏡3沿半導體激光器1出射的激光光束的傳播方向依次設置。所述準直透鏡2的光軸和第一會聚透鏡3的光軸均與激光光束的光軸重合。所述激光光束經準直透鏡2準直再經第一會聚透鏡3會聚后形成入射光束101射出。所述流通池4設置在入射光束101的傳播路徑上，所述入射光束101能夠穿過流通池4繼續傳播。所述入射光束101射入流通池4內照射在通道41處并能夠經所述通道41內的液體中的顆粒散射形成散射光束102穿出流通池4繼續傳播。本實施例中，前平凸透鏡9、左平凸透鏡10和右平凸透鏡11的安裝設置能夠有效提高對散射光102的聚合。所述散射光光信號收集單元包括分別設置在流通池4前部的前透鏡5、流通池4左側的左透鏡6和流通池4右側的右透鏡7以及光纖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液體顆粒檢測裝置，其特征在于：所述液體顆粒檢測裝置包括光源單元、液體流通單元、散射光光信號收集單元和光信號處理單元，所述液體流通單元包括流通池（4），所述流通池（4）上開設有供液體流通的通道（41），所述光源單元能夠形成入射光束（101），所述流通池（4）設置在入射光束（101）的傳播路徑上，所述入射光束（101）能夠穿過流通池（4）繼續傳播，所述散射光光信號收集單元包括分別設置在流通池（4）前部的前透鏡（5）、流通池（4）左側的左透鏡（6）、流通池（4）右側的右透鏡（7）以及光纖耦合器（8），所述光纖耦合器（8）與光信號處理單元相連，所述入射光束（101）射入流通池（4）內照射在通道（41）處并能夠經所述通道（41）內的液體中的顆粒散射形成散射光束（102）穿出流通池（4）繼續傳播，所述前透鏡（5）、左透鏡（6）、右透鏡（7）能夠分別匯聚自流通池（4）前部、左側和右側穿出的散射光并傳輸給光纖耦合器（8），所述光纖耦合器（8）將光信號傳輸給光信號處理單元，所述光信號處理單元能夠將光信號處理后獲得流經所述通道（41）的液體中的顆粒數量和大小的數據。

【技術特征摘要】
1.一種液體顆粒檢測裝置，其特征在于：所述液體顆粒檢測裝置包括光源單元、液體流通單元、散射光光信號收集單元和光信號處理單元，所述液體流通單元包括流通池（4），所述流通池（4）上開設有供液體流通的通道（41），所述光源單元能夠形成入射光束（101），所述流通池（4）設置在入射光束（101）的傳播路徑上，所述入射光束（101）能夠穿過流通池（4）繼續傳播，所述散射光光信號收集單元包括分別設置在流通池（4）前部的前透鏡（5）、流通池（4）左側的左透鏡（6）、流通池（4）右側的右透鏡（7）以及光纖耦合器（8），所述光纖耦合器（8）與光信號處理單元相連，所述入射光束（101）射入流通池（4）內照射在通道（41）處并能夠經所述通道（41）內的液體中的顆粒散射形成散射光束（102）穿出流通池（4）繼續傳播，所述前透鏡（5）、左透鏡（6）、右透鏡（7）能夠分別匯聚自流通池（4）前部、左側和右側穿出的散射光并傳輸給光纖耦合器（8），所述光纖耦合器（8）將光信號傳輸給光信號處理單元，所述光信號處理單元能夠將光信號處理后獲得流經所述通道（41）的液體中的顆粒數量和大小的數據。2.根據權利要求1所述的一種液體顆粒檢測裝置，其特征在于：所述光源單元包括能夠產生激光光束的半導體激光器（1）、準直透鏡（2）和第一會聚透鏡（3），所述準直透鏡（2）和第一會聚透鏡（3）沿半導體激光器（1）出射的激光光束的傳播方向依次設置。3.根據權利要求2所述的一種液體顆粒檢測裝置，其特征在于：所述準直透鏡（2）的光軸和第一會聚透鏡（3）的光軸均與激光光束的光軸重合。4.根據權利要求1所述的一種液體顆粒檢測裝置，其特征在于：所述流通池（4）呈長方體型，所述通道（41）為流通池（4）從上往下開設的通孔。5.根據權利要求4所述的一種液體顆粒檢測裝置，其特征在于：所述液體流通單元還包括前平凸透鏡（9）、左平凸透鏡（10）和右平凸透鏡（11），所述前平凸透鏡（9）貼合設置在流通池（4）的前側面，所述左平凸透鏡（10）貼合設置在流通池（...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫吉勇，梁鳳飛，戴圣洋，金惠琴，
申請(專利權)人：江蘇蘇凈集團有限公司，蘇州蘇凈儀器自控設備有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32