專利名稱：一種微粒測量裝置及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微粒測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微粒測量裝置及其測量方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著納米技術(shù)廣泛應(yīng)用于制藥、生物、電子、光電子、能源、催化和陶瓷等領(lǐng) 域，各行業(yè)對(duì)納米顆粒粒徑的測量和監(jiān)控要求也越來越嚴(yán)格。目前，我國在納米顆粒粒徑測量技術(shù)及儀器方面主要集中在基于光散射法的測量 裝置上，例如，中國專利(授權(quán)公告號(hào)CN200941092Y)提出了一種“空氣懸浮顆粒物顆粒 數(shù)及質(zhì)量濃度檢測儀”，包括計(jì)數(shù)傳感裝置、濃度傳感裝置、氣泵及相應(yīng)的后續(xù)處理電路，所 述計(jì)數(shù)及濃度傳感裝置內(nèi)分別設(shè)有光散射腔及與之配合的光路系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)。中國專 利(公開號(hào)101571470A)提出了“一種納米顆粒粒徑測量裝置及方法”，將無線電技術(shù)中 的差拍技術(shù)用于動(dòng)態(tài)光散射的頻譜測量，通過對(duì)散射光信號(hào)的頻譜的分析就能得到顆粒 的粒徑信息，為納米顆粒粒徑測量技術(shù)的進(jìn)步提出了新的思路。同時(shí)，美國專利(申請(qǐng)?zhí)?US20080047373A1)提出 了一種"Particle measuring system and method，，，通過設(shè)置分析 器、過濾層對(duì)微粒進(jìn)行分類，再對(duì)待測微粒進(jìn)行凝結(jié)核化處理，利用光學(xué)裝置測量其數(shù)量和 粒度。這類基于光學(xué)原理的測量方法或裝置，雖然測量精度比較高，但是其成本往往比較 高，限制了它的應(yīng)用范圍。近年來，有人提出通過使顆粒帶電來實(shí)現(xiàn)對(duì)納米顆粒進(jìn)行捕集。 例如，中國專利(授權(quán)公告號(hào)CN1229637C)提出了一種“用于測定大氣中懸浮顆粒物的方法 和設(shè)備”，即利用由放電電極產(chǎn)生的單極性離子使所述懸浮顆粒物帶有電荷，并且由此將帶 有電荷的顆粒吸附到相對(duì)于所述放電電極存在電位差的捕集電極上，從而利用該捕集電極 將所述顆粒捕集起來。鑒于上述技術(shù)現(xiàn)狀，基于帶電微粒在電場中做定向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，本發(fā)明提出了一 種微粒的測量方法及測量裝置，首先給微粒附加電荷并聚集帶電微粒，通過測量微粒所帶 的電荷量來分析微粒的粒度，從而更加有效地識(shí)別微粒的數(shù)量和粒度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微粒測量裝置及其測量方法，能夠提高用戶對(duì)該系統(tǒng)的 操作性并較高地維持用戶的操作興趣。一種微粒的測量裝置，它主要包括以下部分(1)機(jī)身，它是與用途有關(guān)的支撐結(jié)構(gòu)，包括有用以輸送微粒的通道；(2)電荷附加器，它是與機(jī)身對(duì)應(yīng)設(shè)置的電荷釋放結(jié)構(gòu)，用以對(duì)待測量的微粒進(jìn)行 電荷附加操作；(3)電荷聚集器，它與前述的電荷附加器相連通，是用以向電荷附加器提供電荷的 電荷聚集功能結(jié)構(gòu)；(4)帶電微粒接收器，它與前述的機(jī)身中用以輸送微粒的通道對(duì)應(yīng)設(shè)置，包括有以 導(dǎo)體形式用以接收微粒上的電荷的電荷接收體，
以及電荷導(dǎo)出組件，它與前述的帶電微粒接收器相連通，是用以將前述的電荷接 收體上所接收的電荷導(dǎo)出的組件結(jié)構(gòu)；(5)電荷測量組件，它與前述的電荷導(dǎo)出組件相連通，用以度量來自于電荷導(dǎo)出組 件的電荷量；(6)微粒分析組件，它與前述的電荷測量組件相連通，用以將測量的電荷與微粒狀 況對(duì)應(yīng)起來。進(jìn)一步，所述的微粒的測量裝置，還具有如下技術(shù)特征在所述的機(jī)身上，設(shè)置有微粒進(jìn)料口，對(duì)應(yīng)著該微粒進(jìn)料口設(shè)置有用以實(shí)現(xiàn)過濾 目的的進(jìn)料口過濾層。所述的電荷聚集器，是由靜電發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)應(yīng)著所述的電荷聚集器，在所述機(jī)身的輸送微粒的通道中設(shè)置有用以對(duì)微粒實(shí) 現(xiàn)電荷附加功能的電荷附加器，在該電荷附加器上設(shè)置有呈陣列分布的尖端型附加器，該 電荷附加器的電場方向與通道內(nèi)的微粒走向一致或相反。在所述的機(jī)身上對(duì)應(yīng)設(shè)置有微粒導(dǎo)出口，對(duì)應(yīng)著該微粒導(dǎo)出口所設(shè)置的帶電微粒 接收器，是一端具有開口的能夠?qū)щ姷那驓せ驒E球殼，且該開口對(duì)應(yīng)著前述的微粒導(dǎo)出口。所述的電荷導(dǎo)出組件，是具有尖端結(jié)構(gòu)的尖端放電體。所述的電荷測量組件，是基于電荷問庫侖斥力的作用、電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)、電荷 在電場中的運(yùn)動(dòng)、電荷對(duì)電容改變的作用中至少其一來實(shí)現(xiàn)對(duì)電荷進(jìn)行測量的結(jié)構(gòu)。所述的微粒分析組件，包括有與電荷量的接收狀況直接對(duì)應(yīng)著微粒狀況的直接微 粒分析模塊，以及通過加電微粒的比率來反推微粒整體情況的間接微粒對(duì)應(yīng)模塊。一種微粒的測量方法，所述的微粒的測量裝置如前面權(quán)力要求所述，其特征在于 該方法包括如下步驟步驟1，給微粒加電；步驟2，聚集帶有電荷的帶電微粒；步驟3，導(dǎo)出帶電微粒所帶的電荷；步驟4，測量所導(dǎo)出的帶電微粒所帶的電荷量；步驟5，依據(jù)所測量的電荷量分析微粒的狀況。進(jìn)一步，所述的微粒的測量方法，還具有如下技術(shù)特征步驟1中，給微粒加電包括如下步驟a、微粒經(jīng)由過濾層過濾，篩選出待測微粒， b、根據(jù)待測微粒的類別和粒度向待測微粒附加不同電量的電荷，其中以單個(gè)電荷量的整數(shù) 倍作為待測微粒的附加電荷的基本單元。步驟2中，帶電微粒經(jīng)由設(shè)置在機(jī)身上的用以輸送微粒的通道到達(dá)帶電微粒接收 器，經(jīng)由設(shè)置在帶電微粒接收器上的具有開口的能夠?qū)щ姷那驓せ驒E球殼聚集帶電微粒所 帶的電荷。步驟4中，基于電荷間庫侖斥力的作用、電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)、電荷在電場中的運(yùn) 動(dòng)、電荷對(duì)電容改變的作用中至少其一來測量經(jīng)由電荷導(dǎo)出組件導(dǎo)出的電荷的量，并將所 測的電荷量轉(zhuǎn)化成電荷脈沖形式。步驟5中，根據(jù)步驟4所得的電荷脈沖的周期狀況和脈沖強(qiáng)度，基于預(yù)先建立的電 荷脈沖與微粒數(shù)和微粒所帶的電荷量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分析微粒狀況。
步驟5中，基于微粒電荷對(duì)微粒狀況的分析可以采用以下方式之一 a、預(yù)先建立 電荷量與微粒數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將所得電荷量的接收狀況與該對(duì)應(yīng)關(guān)系比較，直接得出微粒 的數(shù)量狀況，b、通過所測得的加電微粒所帶電荷的比率來間接反推微粒整體情況。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述的微粒的測量裝置包括起支撐作用的機(jī)身，用以對(duì)待測量的微粒進(jìn)行 電荷附加操作的電荷附加器，用以向電荷附加器提供電荷的電荷聚集器，用以聚集帶電微 粒所帶的電荷量的帶電微粒接收器，用以將所接收的電荷導(dǎo)出的電荷導(dǎo)出組件，用以度量 電荷量的電荷測量組件，及用以將測量的電荷與微粒狀況對(duì)應(yīng)起來的微粒分析組件。其測 量方法為給微粒加電，聚集帶有電荷的帶電微粒，導(dǎo)出帶電微粒所帶的電荷，測量所導(dǎo)出的 帶電微粒所帶的電荷量，依據(jù)所測量的電荷量分析微粒的狀況。與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠更加 有效地識(shí)別微粒的數(shù)量和粒度。


圖1為本發(fā)明所述的微粒測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明所述的微粒測量方法的流程圖。圖3為本發(fā)明所述的微粒測量裝置的一種實(shí)施例。圖中的標(biāo)號(hào)說明微粒的測量裝置-100，電荷聚集器-110，靜電發(fā)生器-111，電荷附加器-120，尖端 型附加器-121，機(jī)身-130，通道-131，微粒導(dǎo)出口 -131a，微粒進(jìn)料口 -132，過濾層-133，帶 電微粒接收器-140，電荷接收體-141，開口 -141a，電荷導(dǎo)出組件-150，電荷測量組件-160， 微粒分析組件-170，直接微粒分析模塊-171，間接微粒對(duì)應(yīng)模塊-172。
具體實(shí)施例方式下面參照著附圖，對(duì)本發(fā)明所述的微粒的測量裝置及其測量方法，做詳細(xì)介紹。首先參照?qǐng)D1展示的本發(fā)明所述的微粒的測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖，對(duì)本發(fā)明做一個(gè) 整體介紹。本發(fā)明所述的微粒的測量裝置100的實(shí)現(xiàn)原理為給待測微粒附加電荷，聚集并 測量待測微粒所帶的電荷量，通過測量電荷的方式測出待測微粒的量。為了利用此原理實(shí) 現(xiàn)對(duì)微粒狀況的測量功能，本發(fā)明所述的微粒的測量裝置100包括與用途有關(guān)的起支撐作 用的機(jī)身130，在該機(jī)身130上設(shè)置有用以輸送微粒的通道131，用以導(dǎo)入微粒的微粒進(jìn)料 口 132，以及用以導(dǎo)出帶電微粒至后述的帶電微粒接收器140的微粒導(dǎo)出口 131a，其中，對(duì) 應(yīng)著微粒進(jìn)料口 132，設(shè)置有一端與機(jī)身130相連通的，用以對(duì)待測微粒進(jìn)行過濾操作的進(jìn) 料口過濾層133。待測微粒經(jīng)由微粒進(jìn)料口 132進(jìn)入該微粒測量裝置100，經(jīng)由過濾層133 對(duì)待測微粒進(jìn)行篩選，經(jīng)過過濾層133處理后的待測微粒即進(jìn)入后述的與機(jī)身130相連通 的電荷附加器120。電荷附加器120是與機(jī)身130對(duì)應(yīng)設(shè)置的電荷釋放結(jié)構(gòu)，用以對(duì)待測量的微粒進(jìn) 行電荷附加操作的結(jié)構(gòu)裝置。作為舉例而非限定，該電荷附加器120可設(shè)置在前述的機(jī)身 130中的用以輸送微粒的通道131中。進(jìn)一步，為促使帶電微粒在通道131中能夠定向輸 送至微粒導(dǎo)出口 131a，該電荷附加器120的電場方向應(yīng)與通道131內(nèi)的微粒走向一致或相反。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)待測微粒進(jìn)行電荷附加的功能，在該電荷附加器120上，可采用設(shè)置有呈陣 列分布的尖端型附加器121來實(shí)現(xiàn)。與前述的電荷附加器120相連通設(shè)置有電荷聚集器110，它是用以向電荷附加器 120提供電荷的電荷聚集結(jié)構(gòu)。該電荷聚集器110是采用靜電聚集器111來實(shí)現(xiàn)的，例如， 可用范德瓦夫電荷聚集器來實(shí)現(xiàn)。前述的對(duì)應(yīng)著機(jī)身130所設(shè)置的電荷聚集器110、電荷附加器120設(shè)置在機(jī)身130 上的其他關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，用以使待測微粒帶電并進(jìn)行定向運(yùn)動(dòng)。接下來，將聚集帶電微粒所帶的 電荷量并對(duì)其進(jìn)行測量。對(duì)應(yīng)著該目的，該微粒的測量裝置100設(shè)置有帶電微粒接收器140 和電荷測量組件160。所述的帶電微粒接收器140與前述的機(jī)身130中用以輸送微粒的通道131對(duì)應(yīng) 設(shè)置，包括有以導(dǎo)體形式用以接收待測微粒所帶電荷的電荷接收體141，作為舉例而非限 定，設(shè)置在該微粒接收器140上的電荷接收體141是一端具有開口 141a的能夠?qū)щ姷那驓?或橢球殼，它可對(duì)應(yīng)著設(shè)置在機(jī)身130上的微粒導(dǎo)出口 131a，且該微粒接收器140的開口 141a對(duì)應(yīng)著微粒導(dǎo)出口 131a。在該微粒的測量裝置100上，與前述的帶電微粒接收器140配套設(shè)置有電荷導(dǎo)出 組件150，它是與前述的帶電微粒接收器140相連通，用以將前述的電荷接收體141上所接 收的電荷導(dǎo)出至后述的電荷測量組件160上的組件結(jié)構(gòu)。作為舉例而非限定，該電荷導(dǎo)出 組件150可采用具有尖端結(jié)構(gòu)的尖端放電體來實(shí)現(xiàn)。與前述的電荷導(dǎo)出組件150相連通的電荷測量組件160，它是用以度量來自于電 荷導(dǎo)出組件150的電荷量的組件結(jié)構(gòu)。該電荷測量組件160是基于電荷間庫侖斥力的作 用、電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)、電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)、電荷對(duì)電容改變的作用中至少其一來實(shí)現(xiàn) 對(duì)電荷進(jìn)行測量的。進(jìn)一步，該電荷測量組件160還包括用以將電荷量轉(zhuǎn)化成電荷脈沖信 號(hào)的脈沖關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，該脈沖關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)包括脈沖轉(zhuǎn)化組件和脈沖分析組件。在測量帶電微粒 所帶的電荷量的過程中，利用該脈沖關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)可將電荷量轉(zhuǎn)化成具有周期性分布和不同強(qiáng) 度分布的脈沖信號(hào)，獲得電荷量的量子化信息，以利于分析微粒的狀況。以實(shí)現(xiàn)依據(jù)所測量的電荷量分析微粒的狀況為目的，該微粒的測量裝置100包括 有與前述的電荷測量組件160相連通的微粒分析組件170，它是用以將測量的電荷與微粒 狀況對(duì)應(yīng)起來的組件結(jié)構(gòu)，包括有與電荷量的接收狀況直接對(duì)應(yīng)著微粒狀況的直接微粒分 析模塊171，以及通過加電微粒的比率來反推微粒整體情況的間接微粒對(duì)應(yīng)模塊172。作 為舉例而非限定，當(dāng)依據(jù)將電荷量轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)來分析微粒的狀況時(shí)，其中的直 接微粒分析模塊171包括有預(yù)先建立的電荷脈沖與微粒數(shù)和微粒所帶的電荷量的對(duì)應(yīng)關(guān) 系。該微粒的測量裝置100只需將獲得的脈沖信息與該對(duì)應(yīng)關(guān)系相比較，即可得出微粒的 狀況。例如，預(yù)先建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系為一個(gè)脈沖周期對(duì)應(yīng)著一個(gè)微粒。如果電荷測量組件 160得出1萬個(gè)脈沖周期，則對(duì)應(yīng)著1萬個(gè)微粒。其中的間接微粒對(duì)應(yīng)模塊172則是通過所 測的的加電微粒所帶電荷的比率來間接反推微粒整體情況，例如，給待測微粒的30%附加 電荷，將所測得的這30%的帶電微粒的微粒數(shù)除以30%即得待測微粒的總數(shù)。結(jié)合圖1所述的微粒的測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖，圖2給出了基于該微粒的測量裝置 的微粒的測量方法的流程圖。該測量方法包括如下步驟步驟1，給微粒加電。微粒經(jīng)由微粒進(jìn)料口 132進(jìn)入設(shè)置在機(jī)身130上的過濾層
7133，經(jīng)過濾層133過濾篩選出待測微粒。根據(jù)待測微粒的類別和粒度向待測微粒附加不同 電量的電荷，其中以單個(gè)電荷量的整數(shù)倍作為待測微粒的附加電荷的基本單元。步驟2，聚集帶有電荷的帶電微粒。帶電微粒經(jīng)由設(shè)置在機(jī)身130上的用以輸送微 粒的通道131到達(dá)帶電微粒接收器140，經(jīng)由設(shè)置在帶電微粒接收器140上的電荷接收體 141聚集帶電微粒所帶的電荷。步驟3，導(dǎo)出帶電微粒所帶的電荷。經(jīng)由與前述的帶電微粒接收器140相連通的電 荷導(dǎo)出組件150，將前述的電荷接收體141上所接收的電荷導(dǎo)出至后述的電荷測量組件160 上步驟4，測量所導(dǎo)出的帶電微粒所帶的電荷量。利用基于電荷間庫侖斥力的作用、 電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)、電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)、電荷對(duì)電容改變的作用中至少其一的電荷測 量組件160來測量經(jīng)由電荷導(dǎo)出組件150導(dǎo)出的電荷的量，并利用脈沖關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)將所測的 電荷量轉(zhuǎn)化成電荷脈沖形式。步驟5，依據(jù)所測量的電荷量分析微粒的狀況。根據(jù)電荷測量組件160所測得的電 荷脈沖的周期狀況和脈沖強(qiáng)度，利用直接微粒分析模塊171基于預(yù)先建立的電荷脈沖與微 粒數(shù)和微粒所帶的電荷量的對(duì)應(yīng)關(guān)系直接分析微粒狀況，或者，利用間接微粒對(duì)應(yīng)模塊172 通過所測得的加電微粒所帶電荷的比率來間接反推微粒整體情況。
具體實(shí)施例圖3為本發(fā)明所述的微粒的測量裝置的一種具體實(shí)施例。在本實(shí)施例中，電荷附 加器120是采用金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，它的電場方向與通道131內(nèi)的微粒走向一致，電荷接 收體141是通過一端具有開口 141a的能夠?qū)щ姷臋E球殼來實(shí)現(xiàn)的。該微粒的測量裝置100包括與用途有關(guān)的起支撐作用的機(jī)身130，在該機(jī)身130上 設(shè)置有用以輸送微粒的通道131，用以導(dǎo)入微粒的微粒進(jìn)料口 132，及用以導(dǎo)出帶電微粒至 后述的帶電微粒接收器140的微粒導(dǎo)出口 131a。對(duì)應(yīng)著微粒進(jìn)料口 132，設(shè)置有一端與機(jī) 身130相連通的，用以對(duì)待測微粒進(jìn)行過濾操作的進(jìn)料口過濾層133。對(duì)應(yīng)著通道131靠近過濾層133的一端，設(shè)置有用以對(duì)待測量的微粒進(jìn)行電荷附 加操作的電荷附加器120。與該電荷附加器120相連通設(shè)置有用以向電荷附加器120提供 電荷的電荷聚集器110。對(duì)應(yīng)著通道131的另一端，與微粒導(dǎo)出口 131a相連通設(shè)置有帶電微粒接收器140， 在該帶電微粒接收器140上設(shè)置有通過一端具有開口 141a的能夠?qū)щ姷臋E球殼來實(shí)現(xiàn)的 電荷接收體141，且該開口 141a對(duì)應(yīng)著微粒導(dǎo)出口 131a而設(shè)置。與帶電微粒接收器140的 電荷接收體141相連通配套設(shè)置有采用具有尖端結(jié)構(gòu)的尖端放電體來實(shí)現(xiàn)的電荷導(dǎo)出組 件150。與電荷導(dǎo)出組件150相連通設(shè)置有用以度量來自于電荷導(dǎo)出組件150的電荷量的 電荷測量組件160。與電荷測量組件160相連通設(shè)置有用以將測量的電荷與微粒狀況對(duì)應(yīng) 起來的微粒分析組件170。本實(shí)施例所述的微粒的測量裝置100所對(duì)應(yīng)的測量方法，包括如下步驟步驟1，微粒經(jīng)由微粒進(jìn)料口 132進(jìn)入設(shè)置在機(jī)身130上的過濾層133，經(jīng)過濾層 133過濾篩選出待測微粒。以單個(gè)電荷量為待測微粒的附加電荷的基本單元，利用電荷附加 器120分別按照一對(duì)一的關(guān)系給待測微粒附加電荷。
步驟2，帶電微粒經(jīng)由設(shè)置在機(jī)身130上的用以輸送微粒的通道131到達(dá)帶電微粒 接收器140，經(jīng)由設(shè)置在帶電微粒接收器140上的橢球殼狀的電荷接收體141聚集帶電微粒 所帶的電荷。步驟3，經(jīng)由與前述的帶電微粒接收器140相連通的尖端狀的電荷導(dǎo)出組件150， 將前述的電荷接收體141上所接收的電荷導(dǎo)出至后述的電荷測量組件160上。步驟4，利用電荷測量組件160來測量經(jīng)由電荷導(dǎo)出組件150導(dǎo)出的電荷的量，并 利用脈沖關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)將所測的電荷量轉(zhuǎn)化成周期性分布的電荷脈沖形式，經(jīng)測量共獲得1萬 個(gè)周期一致的脈沖波形。步驟5，根據(jù)電荷測量組件160所測得的電荷脈沖的周期狀況(即1萬個(gè)周期一致 的脈沖波形)，利用直接微粒分析模塊基于預(yù)先建立的一個(gè)脈沖周期對(duì)應(yīng)著一個(gè)微粒的對(duì) 應(yīng)關(guān)系直接分析微粒狀況，獲得待測微粒的總數(shù)為1萬個(gè)。以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施方式，均在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
一種微粒的測量裝置，其特征在于(1)機(jī)身，它是與用途有關(guān)的支撐結(jié)構(gòu)，包括有用以輸送微粒的通道；(2)電荷附加器，它是與機(jī)身對(duì)應(yīng)設(shè)置的電荷釋放結(jié)構(gòu)，用以對(duì)待測量的微粒進(jìn)行電荷附加操作；(3)電荷聚集器，它與前述的電荷附加器相連通，是用以向電荷附加器提供電荷的電荷聚集功能結(jié)構(gòu)；(4)帶電微粒接收器，它與前述的機(jī)身中用以輸送微粒的通道對(duì)應(yīng)設(shè)置，包括有以導(dǎo)體形式用以接收微粒上的電荷的電荷接收體，以及電荷導(dǎo)出組件，它與前述的帶電微粒接收器相連通，是用以將前述的電荷接收體上所接收的電荷導(dǎo)出的組件結(jié)構(gòu)；(5)電荷測量組件，它與前述的電荷導(dǎo)出組件相連通，用以度量來自于電荷導(dǎo)出組件的電荷量；(6)微粒分析組件，它與前述的電荷測量組件相連通，用以將測量的電荷與微粒狀況對(duì)應(yīng)起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于在所述的機(jī)身上，設(shè)置有 微粒進(jìn)料口，對(duì)應(yīng)著該微粒進(jìn)料口設(shè)置有用以實(shí)現(xiàn)過濾目的的進(jìn)料口過濾層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于所述的電荷聚集器，是由 靜電發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于對(duì)應(yīng)著所述的電荷聚集 器，在所述機(jī)身的輸送微粒的通道中，設(shè)置有用以對(duì)微粒實(shí)現(xiàn)電荷附加功能的電荷附加器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于在前述的電荷附加器上， 設(shè)置有呈陣列分布的尖端型附加器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于所述的電荷附加器，其電 場方向與通道內(nèi)的微粒走向一致或相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于在所述的機(jī)身上對(duì)應(yīng)設(shè) 置有微粒導(dǎo)出口，對(duì)應(yīng)著該微粒導(dǎo)出口所設(shè)置的帶電微粒接收器，是一端具有開口的能夠 導(dǎo)電的球殼或橢球殼，且該開口對(duì)應(yīng)著前述的微粒導(dǎo)出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于所述的電荷導(dǎo)出組件，是 具有尖端結(jié)構(gòu)的尖端放電體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于所述的電荷測量組件，是 基于電荷間庫侖斥力的作用、電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)、電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)、電荷對(duì)電容改變 的作用中至少其一來實(shí)現(xiàn)對(duì)電荷進(jìn)行測量的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于所述的微粒分析組件， 包括有與電荷量的接收狀況直接對(duì)應(yīng)著微粒狀況的直接微粒分析模塊，以及通過加電微粒 的比率來反推微粒整體情況的間接微粒對(duì)應(yīng)模塊。
11.一種微粒的測量方法，所述的微粒的測量裝置如前面權(quán)力要求所述，其特征在于該 方法包括如下步驟步驟1，給微粒加電；步驟2，聚集帶有電荷的帶電微粒；步驟3，導(dǎo)出帶電微粒所帶的電荷；步驟4，測量所導(dǎo)出的帶電微粒所帶的電荷量；步驟5，依據(jù)所測量的電荷量分析微粒的狀況。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種微粒的測量方法，其特征在于步驟1中，給微粒加電 包括如下步驟a、微粒經(jīng)由過濾層過濾，篩選出待測微粒，b、根據(jù)待測微粒的類別和粒度向待測微粒附加不同電量的電荷，其中以單個(gè)電荷量的 整數(shù)倍作為待測微粒的附加電荷的基本單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于步驟2中，帶電微粒經(jīng) 由設(shè)置在機(jī)身上的用以輸送微粒的通道到達(dá)帶電微粒接收器，經(jīng)由設(shè)置在帶電微粒接收器 上的具有開口的能夠?qū)щ姷那驓せ驒E球殼聚集帶電微粒所帶的電荷。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于步驟4中，基于電荷 間庫侖斥力的作用、電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)、電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)、電荷對(duì)電容改變的作用中 至少其一來測量經(jīng)由電荷導(dǎo)出組件導(dǎo)出的電荷的量，并將所測的電荷量轉(zhuǎn)化成電荷脈沖形 式。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或14所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于步驟5中，根據(jù) 步驟4所得的電荷脈沖的周期狀況和脈沖強(qiáng)度，基于預(yù)先建立的電荷脈沖與微粒數(shù)和微粒 所帶的電荷量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分析微粒狀況。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種微粒的測量裝置，其特征在于步驟5中，基于微粒電 荷對(duì)微粒狀況的分析可以采用以下方式之一a、預(yù)先建立電荷量與微粒數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將所得電荷量的接收狀況與該對(duì)應(yīng)關(guān)系比 較，直接得出微粒的數(shù)量狀況，b、通過所測得的加電微粒所帶電荷的比率來間接反推微粒整體情況。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種微粒測量的裝置及其測量方法，屬于微粒測量的技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括起支撐作用的機(jī)身，用以對(duì)待測量的微粒進(jìn)行電荷附加操作的電荷附加器，用以向電荷附加器提供電荷的電荷聚集器，用以聚集帶電微粒所帶的電荷量的帶電微粒接收器，用以將所接收的電荷導(dǎo)出的電荷導(dǎo)出組件，用以度量電荷量的電荷測量組件，及用以將測量的電荷與微粒狀況對(duì)應(yīng)起來的微粒分析組件。其測量方法為給微粒加電，聚集帶有電荷的帶電微粒，導(dǎo)出帶電微粒所帶的電荷，測量所導(dǎo)出的帶電微粒所帶的電荷量，依據(jù)所測量的電荷量分析微粒的狀況。與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠更加有效地識(shí)別微粒的數(shù)量和粒度。
文檔編號(hào)G01N15/00GK101887003SQ201010214848
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者馬宇塵 申請(qǐng)人:上海杰遠(yuǎn)環(huán)保科技有限公司