隨著國產(chǎn)激光粒度分析儀在國內(nèi)市場(chǎng)所占份額的逐年增大，激光粒度分析儀的功能越來越強(qiáng)大，用戶的可選擇性也越來越多，如何選擇一款性價(jià)比較高的儀器成為用戶關(guān)心的問題，本文討論影響激光粒度分析儀性價(jià)比的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素。
一、儀器測(cè)試范圍及分辨率
同價(jià)位下，客戶往往都會(huì)選擇儀器測(cè)試范圍更寬的廠家，任何事物都具有兩面性，激光粒度儀測(cè)試范圍的提升有多種途徑：加長光路，更換不同波長的激光器，增加鏡頭或激光器，頻譜放大等。激光粒度儀器在提升測(cè)試范圍的情況下，其它關(guān)鍵指標(biāo)就會(huì)隨著發(fā)生變化。
客戶購買激光粒度儀一般有兩個(gè)用途：科研及指導(dǎo)生產(chǎn)，首先選擇的應(yīng)是測(cè)試的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，準(zhǔn)確性是可以通過國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及其他間接方法標(biāo)定的，在科研及生產(chǎn)過程中改進(jìn)工藝，粒度測(cè)試結(jié)果應(yīng)隨著發(fā)生變化，如果測(cè)試不穩(wěn)定重現(xiàn)性差，則對(duì)科研及生產(chǎn)就沒有了指導(dǎo)意義。
因此，在選擇儀器測(cè)試范圍時(shí)應(yīng)根據(jù)客戶自己的實(shí)際需要，廠家所報(bào)出的粒度測(cè)試范圍都是邊界范圍，所以在與廠家溝通時(shí)應(yīng)說明所測(cè)試樣品中位徑及上下限，這樣便于廠家為客戶推薦合適的儀器。
二 、儀器操作智能化程度
激光粒度分析儀器與其它測(cè)試儀器不同，影響激光粒度儀測(cè)試結(jié)果的因素很多，在很多文章中都有分析，提高儀器操作的智能化能有效地提高測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
?。?）光路對(duì)中智能化
激光粒度儀器測(cè)試原理就是根據(jù)大顆粒散射角度小，小顆粒散射角度大而布置光電探測(cè)陣列進(jìn)行光譜采集的：
對(duì)于確定的光路，光電探測(cè)陣列每一個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)特征粒徑，如果光路對(duì)中發(fā)生了偏差，散射光到達(dá)光電探測(cè)陣列的通道數(shù)也發(fā)生偏移，會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。
如果采用人工對(duì)中方式，每次對(duì)中的結(jié)果都是不一樣的，而自動(dòng)對(duì)中則可以保證每次對(duì)中結(jié)果基本一致。
?。?）測(cè)試過程智能化
分散時(shí)間，保存數(shù)據(jù)時(shí)間等，這些都是影響激光粒度分析儀測(cè)試的一些因素，越來越高的智能化成為激光粒度分析儀發(fā)展趨勢(shì)。
因此在選擇激光粒度儀的時(shí)候應(yīng)優(yōu)先選擇帶一鍵操作功能的激光粒度分析儀，如果能夠手動(dòng)、智能一體化就更好，這樣不但適用于普通測(cè)試，還可以應(yīng)用于材料的科學(xué)研究。
對(duì)于附加設(shè)備自動(dòng)進(jìn)樣器對(duì)于需要測(cè)試樣品較多的廠家及機(jī)構(gòu)也可以選擇，進(jìn)口自動(dòng)進(jìn)樣器的價(jià)格可以購買一臺(tái)國產(chǎn)激光粒度分析儀，在選擇自動(dòng)進(jìn)樣器時(shí)優(yōu)先選擇國產(chǎn)，微納公司的自動(dòng)進(jìn)樣器的性價(jià)比很高，可以考慮選擇。
?。?）結(jié)果輸出智能化
激光粒度分析儀在測(cè)試過程中的結(jié)果是一個(gè)變化的過程，且測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)量較多，一般1秒2條數(shù)據(jù)，測(cè)試30秒就有60條數(shù)據(jù)，如何科學(xué)的處理這樣數(shù)據(jù)得到zui終的粒度測(cè)試結(jié)果，用戶是無法做到了的，因此要結(jié)果輸出智能化。
三、關(guān)鍵硬件參數(shù)
（1）激光器
He-Ne激光器：氦氖激光器是研制成功的*種氣體激光器，單色性好。
固體激光器：用固體激光材料作為工作物質(zhì)的激光器。
半導(dǎo)體激光器：半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管，是用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器。
現(xiàn)在激光粒度分析儀上采用的激光器主要為以上3種，He-Ne激光器單色性好，但受到激光功率的影響的限制，He-Ne激光器主要用在短光路、短量程的激光粒度儀器中；固體激光器光斑及功率都較好，但其穩(wěn)定性差，使用壽命短；半導(dǎo)體激光器是近年來發(fā)展較快，半導(dǎo)體激光器出光不圓，但可以通過光纖輸出，形成了現(xiàn)在市面上比較受歡迎的光纖半導(dǎo)體激光器。國內(nèi)粒度儀廠家也在嘗試使用這種新式激光器，濟(jì)南微納在新設(shè)備研發(fā)中都采用了光纖激光器作為光源。
?。?）通道數(shù)
激光粒度儀探測(cè)通道的設(shè)置有一定的規(guī)則，太多和太少都不合理，通道數(shù)太少儀器分辨率不行，通道數(shù)太多分辨率提高儀器重現(xiàn)性變差，因此在對(duì)儀器通道數(shù)選擇上應(yīng)和儀器測(cè)試范圍相對(duì)應(yīng)。
?。?）對(duì)中精度
激光粒度儀器對(duì)中精度一般為微米級(jí)。微納公司激光粒度分析儀對(duì)中精度zui高可達(dá)0.4微米。
?。?）數(shù)據(jù)采集速度
不同類型的激光粒度儀對(duì)數(shù)據(jù)采集速度是不同的，對(duì)于樣品能夠循環(huán)測(cè)量的粒度儀，如濕法激光粒度儀，對(duì)數(shù)據(jù)采集速度要求不高，但對(duì)于單次測(cè)試的粒度儀，如噴霧及干法粒度儀對(duì)數(shù)據(jù)采集速度的要求就比較高了，現(xiàn)在市場(chǎng)的激光粒度分析儀一般為1000次/秒。
四、日常維護(hù)簡便性及使用成本
這一點(diǎn)應(yīng)作為判斷激光粒度儀性價(jià)比的一個(gè)關(guān)鍵因素，如窗口清洗的簡便性，售后服務(wù)的及時(shí)性，出保以后的維修費(fèi)用等。
1、分析儀取樣管路的密閉性 微量氧分析儀的配套管線必須確保密封，很微小的泄漏都會(huì)使環(huán)境空氣中的氧擴(kuò)散進(jìn)來，造成測(cè)量數(shù)值偏高。 雖然在測(cè)量中，樣氣壓力大于環(huán)境壓力，但樣氣中的氧是微量級(jí)的，根據(jù)法拉利定律，氧的分壓與其體積含量成正比，大氣中含有約為21%的氧，與以PPM計(jì)算濃度的樣氣的氧分壓相差一萬倍左右，因而氣樣中微量氧的分壓遠(yuǎn)低于大氣中的氧分壓，當(dāng)出現(xiàn)泄漏時(shí)，大氣中的氧便會(huì)從泄漏部位迅速擴(kuò)散進(jìn)來?！ ∑浯?，取樣管線應(yīng)盡可能短些，接頭盡可能少，要保證接頭及閥門密封良好，管線連接完畢后，應(yīng)做氣密性檢查?！ ?、取樣管材質(zhì)的選擇 管線材質(zhì)基本上以銅質(zhì)或不銹鋼管線為好，次選聚四氟乙烯管。禁選乳膠管、白膠管之類管材，其氣密性和材質(zhì)抗?jié)B透性太差，測(cè)量微量氧在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量壓力下誤差太大。管線外徑通常我們選擇6毫米或1/4IN，也有選擇3毫米或1/8IN，總之，不銹鋼管，清洗、脫脂，保持管內(nèi)壁光滑潔凈，對(duì)于痕量級(jí)（〈1PPMV）氧的分析，應(yīng)選擇內(nèi)壁拋光的不銹鋼管。所選擇的閥門、接頭，死體積應(yīng)盡可能小?！ ?、取樣分析的時(shí)候考慮溫度的因素 為防止樣品中的水分在管壁上冷凝凝結(jié)，造成對(duì)微量氧的溶解吸收，應(yīng)根據(jù)情況對(duì)取樣管線采取絕熱保溫或伴熱保溫措施。檢測(cè)液氮中的微量氧時(shí)，尤其要注意加溫措施，不然，由于氧沸點(diǎn)低于氮沸點(diǎn)13度，樣品氣不均勻氣化，會(huì)使測(cè)量值嚴(yán)重偏低?！ ?、取樣點(diǎn)離分析儀的距離越近越好 微量氧分析儀的測(cè)量位應(yīng)盡可能與測(cè)量點(diǎn)接近，以避免過長的管線和過多的不確定因素，影響測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。 5、樣氣取樣過程要充分潔凈 樣品氣中不能含有油類組分或固體顆粒物，以免引起滲透膜阻塞和污染?！ ?、樣氣中不能含有腐蝕性氣體 樣品氣中不應(yīng)含有硫化物、磷化物或酸性氣體成分。這些組分會(huì)對(duì)燃料電池，特別是堿性燃料電池造成危害。
紅外碳硫分析儀采用高頻燃燒爐配合紅外碳硫分析儀能快速、準(zhǔn)確地測(cè)定鐵合金、高中低鋼、錳鋼、鑄造用材料、灰、球鐵、礦石、硅鐵、錳鐵、鎳鐵、個(gè)鐵等各種材料。
紅外碳硫分析儀的分析的原理就是將試樣在高溫爐中通氧燃燒，生成并逸出CO2和SO2氣體，用此法實(shí)現(xiàn)碳硫元素與金屬元素及其化合物的分離，然后測(cè)定CO2和SO2的含量，再換算出試樣中的碳硫含量。以下是關(guān)于其的試驗(yàn)測(cè)量方法：
容量法：常用的有測(cè)碳為氣體容量法和非水滴定法，測(cè)硫?yàn)榈饬糠?、酸堿滴定法。特別是氣體容量法測(cè)碳、碘量法定硫，既快速又準(zhǔn)確，是我國碳、硫聯(lián)合測(cè)定常用的方法，采用此方法的碳硫分析儀的精度，碳含量下限為0.050%，硫含量下限為0.005%，可滿足大多數(shù)場(chǎng)合的需要。
重量法：常用堿石棉吸收二氧化碳，由“增量”求出碳含量。硫的測(cè)定常用濕法，試樣用酸分解氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}，然后在鹽酸介質(zhì)中加入氯化鋇，生成硫酸鋇，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌、灼燒，稱量最后計(jì)算得出硫的含量。重量法的缺點(diǎn)是分析速度慢，所以不可能用于企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)碳硫分析，優(yōu)點(diǎn)是具有較高的準(zhǔn)確度，至今仍被國內(nèi)外作為標(biāo)準(zhǔn)方法推薦，適用于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和研究機(jī)構(gòu)。
電導(dǎo)法：用電導(dǎo)法測(cè)定碳、硫，其特點(diǎn)是準(zhǔn)確，快速、靈敏。多用于低碳、低硫的測(cè)定。測(cè)定金屬中的碳、硫含量，還有ICP法、直讀光譜法、X光熒光法、質(zhì)譜法、色譜法、活化分析法等，各有其優(yōu)點(diǎn)和適用范圍。
紅外光度法：試樣中的碳、硫經(jīng)過富氧條件下的高溫加熱，氧化為二氧化碳、二氧化硫氣體。該氣體經(jīng)處理后進(jìn)入相應(yīng)的吸收池，對(duì)相應(yīng)的紅外輻射進(jìn)行吸收，由探測(cè)器轉(zhuǎn)發(fā)為信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理輸出結(jié)果。此方法具有準(zhǔn)確、快速、靈敏度高的特點(diǎn)，高低碳硫含量均使用，采用此方法的紅外碳硫分析儀，自動(dòng)化程度較高，價(jià)格也比較高，適用于分析精度要求較高的場(chǎng)合。
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