根據(jù)水煤漿粒度測(cè)試的特殊情況，結(jié)合多年的激光粒度儀器的制造經(jīng)驗(yàn),，國(guó)家水煤漿工程技術(shù)中心與丹東百特儀器有限公司合作,，經(jīng)過一年多的刻苦攻關(guān)和成百上千 次的實(shí)驗(yàn)，終于在2002年下半年研制成功國(guó)內(nèi)*臺(tái)水煤漿的激光粒度儀,。該儀器的研制成功,，結(jié)束了水煤漿粒度測(cè)試*依賴進(jìn)口的歷史。從此國(guó)內(nèi)水煤 漿用戶可以用上性能優(yōu)良,，價(jià)格低廉,、服務(wù)及時(shí)、零配件供應(yīng)充足的激光粒度儀,，其綜合性能指標(biāo)達(dá)到了國(guó)外同類儀器的先進(jìn)水平,。

1. 大容量的、大流量的循環(huán)分散系統(tǒng),。循環(huán)分散系統(tǒng)是激光粒度儀系統(tǒng)中的一個(gè)重要的裝置，它包括蠕動(dòng)循環(huán)泵,、超聲波分散器,、攪拌器、測(cè)試窗組件,、 水池與排放裝置等,。蠕動(dòng)循環(huán)泵是一種通過對(duì)彈性*的硅橡膠管的交替快速擠壓、恢復(fù)來使樣品流動(dòng)的,。由于循環(huán)過程中外力不直接與顆粒接觸,，所以不會(huì)對(duì)顆粒 造成任何影響。它的流量達(dá)到2000ml/分鐘,，zui大的水煤漿顆粒也不會(huì)沉淀在管路中,。超聲波分散器直接固定在容積為800ml的水池底部，配以功率 50W,、頻率40KHZ的驅(qū)動(dòng)電路,僅三分鐘就會(huì)使水煤漿顆粒處于良好的分散狀態(tài),。由直流電機(jī)和特制的葉片組成的攪拌器，將使水池中的樣品時(shí)時(shí)刻刻處于均 勻懸浮狀態(tài),，保證輸送到儀器中的樣品均勻一致,。測(cè)試窗是由石英玻璃制成，具有良好的光學(xué)特性，耐磨擦耐腐蝕,，拆卸和安裝極為方便,。排放裝置是由特殊設(shè)計(jì)的 控制閥和相應(yīng)的管路組成，操作方便,、安全可靠,、絕不漏水。
2. 拓寬儀器的測(cè)試范圍,。常見的激光粒度儀的測(cè)試范圍一般在300um以下,，隨著粉體超細(xì)化趨勢(shì)的增長(zhǎng)，激光粒度儀的測(cè)試范圍也在向超細(xì)方向發(fā) 展,。而水煤漿激光粒度儀在測(cè)試范圍上的主要矛盾則恰恰相反,，就是要保證對(duì)粗端顆粒進(jìn)行有效測(cè)量，測(cè)試上限必須大于700um,。通過反復(fù)試驗(yàn)和計(jì)算,，我們?cè)O(shè) 計(jì)了大口徑長(zhǎng)焦距的富氏透鏡和回折式光學(xué)系統(tǒng)，使測(cè)試范圍達(dá)到0.68-951um,，在此范圍內(nèi)的散射信號(hào)都能夠被有效接收,，這樣的粒度范圍*水煤 漿的粒度測(cè)試需要。
3. 大功率的激光器與高靈敏度的光電探測(cè)器陣列,。由于水煤漿顆粒對(duì)光的吸收特性強(qiáng),，散射信號(hào)弱，要使散射信號(hào)達(dá)到一定的強(qiáng)度并有效接收,，必須提高 入射光的強(qiáng)度,，提高光電探測(cè)器的靈敏度。為此我們選用了大功率半導(dǎo)體激光器,，該激光器的功率是一般激光粒度儀所用激光器的5倍,。同時(shí)研制成功了具有76個(gè) 光電探測(cè)器的高靈敏度的光電探測(cè)器陣列。該器件采用大規(guī)模集成電路的制造工藝,，在同一個(gè)硅片上通過多次光刻而成,，這樣不僅保證了光電探測(cè)器的靈敏度，而且 在線性范圍內(nèi)每個(gè)光電探測(cè)器的線性度*一致,。不僅如此,，由于采用多達(dá)76個(gè)光電接收器陣列，是儀器的分辨率大大提高,。
4. 精密三維自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)和長(zhǎng)壽命的激光器,。激光粒度儀是一種精密的光學(xué)儀器。光電探測(cè)器的中心點(diǎn)直徑只有50um,。光電探測(cè)器就分布在該中心點(diǎn) 外不同半徑的同心圓上,。因此對(duì)焦系統(tǒng)稍有偏移,，*的匯聚光束就將照射在靠近圓心的光電探測(cè)器上，光電探測(cè)器將處于飽和狀態(tài),，無法接收有效的散射信號(hào),。在 此狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，將產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果,。為此我們研制了精密三維自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng),。該系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu),、控制軟件等組成,。步進(jìn)電機(jī)的控制精度小于 10um，可以在電腦控制下隨時(shí)矯正焦點(diǎn)的偏差,，使系統(tǒng)始終處于*狀態(tài),。激光器是激光粒度儀的關(guān)鍵部件。該器件的質(zhì)量,、性能,、壽命對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有著至關(guān)重 要的影響。本系統(tǒng)所采用的激光器為半導(dǎo)體激光器,，它的壽命是一般氦-氖激光器的4倍,，并且不需要預(yù)熱，功耗低,，可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作,，因此大大降低了儀器的故 障率。
5. 軟件系統(tǒng),。激光粒度儀的關(guān)鍵在于如何將散射信號(hào)還原成粒度信息,。這個(gè)還原過程就是軟件的運(yùn)行過程。本儀器的軟件全程采用米氏散射理論,，充分考 慮顆粒的吸收特性，儀器背景,、樣品濃度等因素,，得到的分析數(shù)據(jù)具有很好的真實(shí)性。此外,，通過該軟件可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量過程,，可直觀察測(cè)量過程中樣品濃度、粒 度,、分散狀態(tài)的變化情況,。還具有結(jié)果存儲(chǔ)、查詢,、比較,、合并,、編輯、刪除,、幫助等功能功能,。打印報(bào)告單具有中、英文六種不同的格式,，內(nèi)容包括區(qū)間粒度分布 數(shù)據(jù)與直方圖,、累計(jì)粒度分布數(shù)據(jù)與曲線、典型粒徑值（如D3,、D10,、D25、D50,、D75,、D84、D90,、D97,、D98）等等。報(bào)告單的格式,、版 面,、顏色、字體可以根據(jù)需要任意編輯,。系統(tǒng)采用串行信號(hào)通訊方式,，儀器可以與任何型號(hào)的與IBM兼容的電腦相連