激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測(cè)試粒度分布的。
由于激光具有很好的單色性和極強(qiáng)的方向性,所以在沒(méi)有阻礙的無(wú)限空間中激光將會(huì)照射到無(wú)窮遠(yuǎn)的地方,并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
激光粒度儀的光路由發(fā)射、接受和測(cè)量窗口等三部分組成。
發(fā)射部分由光源和光束處理器件組成,主要是為儀器提供單色的平行光作為照明光。
接收器是儀器光學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。測(cè)量窗口主要是讓被測(cè)樣品在完全分散的懸浮狀態(tài)下通過(guò)測(cè)量區(qū),以便儀器獲得樣品的粒度信息。
激光粒度儀系列產(chǎn)品采用全程米氏理論和多種分布模型的數(shù)據(jù)處理方式,使該儀器具有準(zhǔn)確可靠、測(cè)試速度快、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)便等突出特點(diǎn)。
下面介紹下儀器的日常維護(hù):
在日常存放和使用儀器時(shí),以下幾點(diǎn)都是必須做到的:
1、儀器的全套設(shè)備不論是否處于工作狀態(tài),都應(yīng)放置在清潔干燥的環(huán)境中。
2、粒度儀的全套設(shè)備不用時(shí)應(yīng)蓋上致密的防塵布。
3、當(dāng)測(cè)完一種樣品,必須取下進(jìn)樣料斗,讓儀器自動(dòng)執(zhí)行清洗料倉(cāng)程序,確保下一種樣品的測(cè)量的可靠性。
并且用毛刷清除進(jìn)樣料斗上的殘余樣品。
4、粒度儀測(cè)量單元連續(xù)開(kāi)機(jī)時(shí)間不宜超過(guò)5小時(shí)。
5、空氣壓縮機(jī)應(yīng)參照說(shuō)明書(shū)定期更換機(jī)油。
6、吸塵器收到的測(cè)試廢料要定期清理?;虍?dāng)儀器指示負(fù)壓不足時(shí),必須清理。
7、計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)必須按規(guī)定的步驟進(jìn)行,切不可貿(mào)然關(guān)斷電源,否則可能造成難以彌補(bǔ)的損失。
激光粒度儀是通過(guò)顆粒的衍射或散射光的空間分布(散射譜)來(lái)分析顆粒大小的儀器,采用Furanhofer衍射及Mie散射理論,測(cè)試過(guò)程不受溫度變化、介質(zhì)黏度,試樣密度及表面狀態(tài)等諸多因素的影響,只要將待測(cè)樣品均勻地展現(xiàn)于激光束中,即可獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。
在校準(zhǔn)的過(guò)程中容易遇到的問(wèn)題
1.分析模型選擇
激光粒度儀生產(chǎn)廠家會(huì)根據(jù)不同領(lǐng)域的不同需求,為客戶(hù)“量身定做”多種分析模型。一般,依據(jù)微粒的折射率和吸光度等參數(shù)來(lái)制作和選取相應(yīng)的分析模型。本論文所使用的微粒粒度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)其材質(zhì)為聚苯乙烯微球,顆粒折射率為1.590。根據(jù)其折射率我們選取了“通用模型”。
2.分散劑選擇
使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)激光粒度儀重要的一個(gè)條件就是試樣分散。合適的分散劑可以最大限度地潤(rùn)濕樣品,破壞顆粒之間的范德華力、靜電力和分子焊接力等粘結(jié)力,而吐溫80是應(yīng)用激光粒度儀方法測(cè)試顆粒粒度的常用分散劑。基于計(jì)量校準(zhǔn)工作的特點(diǎn)及需要,我們本次實(shí)驗(yàn)選取1%的吐溫80作為分散劑。
3.遮光度選擇
遮光度是粉末樣品分散好后,進(jìn)行測(cè)試時(shí)儀器所探測(cè)到的樣品分散濃度。由儀器的檢測(cè)原理可知,樣品濃度過(guò)低,則儀器探測(cè)器接收到的信噪比信號(hào)微弱;樣品濃度過(guò)高,則容易引起多元散射,故濃度過(guò)低或過(guò)高均會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)。
對(duì)于不同粒度范圍的粉末來(lái)說(shuō),小顆粒的粉末測(cè)量的遮光度應(yīng)小一些,大顆粒的粉末的遮光度應(yīng)大一些。微粒越小,測(cè)量光學(xué)參數(shù)的選擇就越為重要。
4.超聲時(shí)長(zhǎng)選擇
為了使樣品更好地分散并能懸浮于非溶劑中,需要通過(guò)超聲波來(lái)破壞顆粒之間的粘連,并選擇適當(dāng)?shù)姆稚┦箻?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)更好地懸浮于非溶劑中。以下是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別在超聲強(qiáng)度30%條件下,分別超聲0min、5min、10min時(shí)間下的測(cè)定結(jié)果顯示,超聲后粒徑減小,后隨超聲時(shí)間的增加,粒徑基本保持不變。
5.攪拌速度選擇
激光粒度儀實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量的重要?jiǎng)恿褪菙嚢韬脱h(huán),而攪拌速度的高低可直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。攪拌速度太低,樣品分散性差;攪拌速度太高,既有可能破壞標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)結(jié)構(gòu)又可能產(chǎn)生氣泡,從而影響測(cè)量結(jié)果。我們?cè)诓粚?duì)樣品超聲的前提下,選取1500r/min,2000r/min,2500r/min3個(gè)不同的轉(zhuǎn)速。
激光粒度儀是通過(guò)顆粒的衍射或散射光的空間分布(散射譜)來(lái)分析顆粒大小的儀器;
采用Furanhofer衍射及Mie散射理論,測(cè)試過(guò)程不受溫度變化、介質(zhì)黏度;
試樣密度及表面狀態(tài)等諸多因素的影響,只要將待測(cè)樣品均勻地展現(xiàn)于激光束中,即可獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。
激光粒度儀特點(diǎn)
動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬;0.01-5000微米(濕法3000微米)
LA-960結(jié)合l之前的優(yōu)勢(shì)更加擴(kuò)大了范圍大小。
三維數(shù)據(jù)仿真生成原始HORIBA光學(xué)散射光模式布局用于計(jì)算。
可以比較的結(jié)果與理論結(jié)果包括光學(xué)組件參數(shù)的影響。
允許選擇好的方法比較的大小和分布。認(rèn)證樣品小20nm可以處理的新算法。
性能保證
保證數(shù)據(jù)精度高的±0.6%
ISO13320合規(guī)
可追溯性的支持
以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性的保證,為每個(gè)分析儀instrument-to-instrument證實(shí)與標(biāo)準(zhǔn)。玻璃珠的測(cè)試材料poly-dispersed標(biāo)準(zhǔn)在一個(gè)十年的分布。
激光粒度儀應(yīng)用領(lǐng)域
建材、化工、冶金、能源、食品、電子、地質(zhì)、軍工、航空航天、機(jī)械、高校、實(shí)驗(yàn)室,研究機(jī)構(gòu)等。