激光粒度分析儀由于整合了激光技術、光電技術、精密儀器與計算機技術,使得測量速度、測量范圍和精度發(fā)生了質的飛躍;其操作簡單、重復性好,現(xiàn)已成為了全世界zui為流行的粒度測量儀器。
激光粒度分析儀主要完成粒度測量和Zeta電位測量。
激光粒度分析儀采用先進的成型工藝,使儀器的結構緊湊合理,外形美觀大方,使用維護方便;采用zui新的抗干擾技術,使儀器的電氣穩(wěn)定性更好,故障率更低。
儀器有準確性標定功能,所有儀器都通過標準樣品的標定,充分保證儀器測試結果的準確性。
同時,隨儀器向用戶提供標準樣品,用戶可以隨時檢驗儀器的準確性,避免因為儀器漂移、電壓波動等因素使測試結果不準而帶來的損失。
激光粒度分析儀操作智能化程度:
激光粒度分析儀器與其它測試儀器不同,影響激光粒度儀測試結果的因素很多,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試結果的穩(wěn)定性和準確度。
(1)光路對中智能化
激光粒度儀器測試原理就是根據(jù)大顆粒散射角度小,小顆粒散射角度大而布置光電探測陣列進行光譜采集的:
對于確定的光路,光電探測陣列每一個通道對應一個特征粒徑,如果光路對中發(fā)生了偏差,散射光到達光電探測陣列的通道數(shù)也發(fā)生偏移,會對測試結果產生較大的影響。
如果采用人工對中方式,每次對中的結果都是不一樣的,而自動對中則可以保證每次對中結果基本一致。
(2)測試過程智能化
分散時間,保存數(shù)據(jù)時間等,這些都是影響激光粒度分析儀測試的一些因素,越來越高的智能化成為激光粒度分析儀發(fā)展趨勢。
因此在選擇激光粒度儀的時候應優(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、智能一體化就更好,這樣不但適用于普通測試,還可以應用于材料的科學研究。
對于附加設備自動進樣器對于需要測試樣品較多的廠家及機構也可以選擇,進口自動進樣器的價格可以購買一臺國產激光粒度分析儀,在選擇自動進樣器時優(yōu)先選擇國產,微納公司的自動進樣器的性價比很高,可以考慮選擇。
(3)結果輸出智能化
激光粒度分析儀在測試過程中的結果是一個變化的過程,且測試結果數(shù)據(jù)量較多,一般1秒2條數(shù)據(jù),測試30秒就有60條數(shù)據(jù);
如何科學的處理這樣數(shù)據(jù)得到zui終的粒度測試結果,用戶是無法做到了的,因此要結果輸出智能化。
激光粒度分析技術就是一種既可以準確測定顆粒物濃度又可以測定粒度分布(粒度組成)的現(xiàn)代技術。
該技術采用MIE氏散射原理,通過檢測顆粒物的散射譜分析粒度組成,他的突出優(yōu)點是不接觸測量,速度快,重復性好,可以動態(tài)測量。
在線激光粒度儀就是針對生產現(xiàn)場的實際需要,發(fā)展起來的一種實時粒度分析手段,它具有實時性,連續(xù)性,抗電磁、高溫、粉塵、震動、腐蝕性干擾能力,為控制系統(tǒng)提供準確的控制信號,真正實現(xiàn)生產自動化、監(jiān)測科學化。
激光粒度分析儀的使用過程中,對于使用者來說,如何選取儀器的遮光比對于提升儀器精準度是很有影響的,所謂的遮光比就是在使用納米激光粒度儀測試樣品時,配置的樣品懸浮液的濃度,遮光比的正確選擇是激光粒度儀在粒度測試過程中的重要的步驟,遮光比是否合適或者說被測樣品的濃度是否合適嚴重關系到粒度測量結果的準確性和代表性。
激光粒度分析儀的測量原理要求在測試過程中,樣品的濃度以樣品中顆粒之間相互不發(fā)生二次散射為原則,理論上就是要求懸浮液或者空氣中顆粒之間的距離為顆粒直徑的3倍,但是這個要求非常難以掌握,因此在實際的粒度測試中,通過調整遮光比的數(shù)值來盡量保證顆粒之間不發(fā)生二次散射。
遮光比不宜過大(超過50%)或者過小(低于5%),遮光比過大時,顆粒的濃度過高,容易發(fā)生二次散射,測量結果誤差增大;遮光比過低,樣品中顆粒的濃度太低,顆粒數(shù)太少,測試結果的代表性很差,甚至可能導致測試結果是無效的,因此在測試過程中,對遮光比的選取要通過反復試驗,以得到正確的測量結果。
一般來說,對于比較粗的樣品,遮光比可以選擇的比較高,如20~30%,正常情況可以為10~25%;對于超細的樣品,可以適當降低樣品的遮光比,但一般不要超過40%,這些都是實驗得到的經(jīng)驗數(shù)值,但最終還需通過反復實驗,找到對應樣品測試時遮光比的較好數(shù)值。
隨著激光和微電子技術應用到粒度測量領域,粒度分析在大大減輕勞動強度的同時,加快了樣品的檢測速度,提高了檢測結果的質量。激光粒度分析方法,因測量速度快、精度高及準確度好等特點被人們普遍認同。
激光粒度分析儀顧名思義是利用激光具有的單色性和極強的方向性等特性對顆粒進行檢測的儀器,是全球范圍內公認的先進,較快捷的顆粒測試儀器。
激光粒度分析方法是近年來發(fā)展較快的一種測試方法,其主要特點是:
1)測量的粒徑范圍廣,可進行從納米到微米量級如此寬范圍的粒度分布。約為 :20nm ~ 2000μm , 某些情況下上限可達 3500μm;
2)適用范圍廣泛,不僅能測量固體顆粒 ,還能測量液體中的粒子;
3)重現(xiàn)性好,與傳統(tǒng)方法相比,激光粒度分析儀能給出準確可靠的測量結果;
4)測量時間快,整個測量過程1-2分鐘即可,某些儀器已實現(xiàn)了實時檢測和實時顯示,可以讓用戶在整個測量過程中觀察并監(jiān)視樣品。
激光粒度分析的應用領域極為廣泛,如 :
1)醫(yī)藥中的粒度控制著藥物的溶解速度和藥效;
2)催化劑的粒度影響著生成反應效率 ;
3)制陶原料的粒度影響著燒結后的物理特性;
4)礦物的粒度影響著長途海運的安全;
5)食品的保質期受粒度影響;
6)橡膠原料粒度影響著其壽命;
7)電池原料的粒度影響著電池的充放電效率和壽命 ;
8)涂料、染料中的粒度影響著產品染色時的發(fā)色、光澤 、退色;
9)塑料原料的粒度影響著塑料的透明度和加工以及使用性能。
激光粒度分析儀的測量原理
當光線照射到顆粒上時會發(fā)生散射、衍射其衍射、散射光強度均與粒子的大小有關。觀測其光強度,可應用 Fraunhofer 衍射理論和 Mie 散射理論求得粒子徑分布(激光衍射/散射法)。
使用Mie散射理論進行計算光入射到球形粒子時可產生三類光:
第一類,在粒子表面、通過粒子內部、經(jīng)粒子內表面的反射光;第二類,通過粒子內部而折射出的光;第三類,在表面的衍射光。
這些現(xiàn)象與粒子的大小無關,全都可以作為光散射處理。一般地,光散射現(xiàn)象可以用經(jīng) Maxwell電磁方程式嚴密解出的 Mie 散射理論說明。
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