激光粒度儀測(cè)量基本原理：

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*的方向性,，所以一束平行的激光在沒(méi)有阻礙的無(wú)限空間中將會(huì)照射到無(wú)限遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象,。當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時(shí),，一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象。散射光的傳播方向?qū)⑴c主光榮的傳播方向形成一個(gè)夾角θ,。散射理論和結(jié)果證明,，散射角θ的大小與顆粒的大小有關(guān)，顆粒越大,，產(chǎn)生的散射光的θ角就越?。活w粒越小,， 產(chǎn)生的散射光的θ角就越大,。

激光粒度儀經(jīng)典的光路由發(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。

 

接收器由傅立葉選鏡和光電探測(cè)器陣列組成,。所謂傅立葉選鏡就是針對(duì)物方在無(wú)限遠(yuǎn),，像方在后焦面的情況消除像差的選鏡。激光粒度儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)是一個(gè)光學(xué)傅立葉變換系統(tǒng),，即系統(tǒng)的觀察面為系統(tǒng)的后焦面,。由于焦平面上的光強(qiáng)分布等于物體(不論其放置在透鏡前的什么位置)的光振幅分布函數(shù)的數(shù)學(xué)傅立葉變換的模的平方，即物體光振幅分布的頻譜,。激光粒度儀將探測(cè)器放在透鏡的后焦面上,，因此相同傳播方向的平行光將聚焦在探測(cè)器的同一點(diǎn)上。據(jù)測(cè)器由多個(gè)中心在光軸上的同心圓環(huán)組成,，每一環(huán)是一個(gè)獨(dú)立的探測(cè)單元。這樣的探測(cè)器又稱(chēng)為環(huán)形光電探測(cè)器陣列,，簡(jiǎn)稱(chēng)光電探測(cè)器陣列,。

 

激光器發(fā)出的激光束經(jīng)聚焦、低通濾波和準(zhǔn)直后，變成直徑為8~25 mm的平行光,。平行光束照到測(cè)量窗口內(nèi)的顆粒后,，發(fā)生散射。散射光經(jīng)過(guò)傅立葉透鏡后,，同樣散射角的光被聚焦到探測(cè)器的同一半徑上,。一個(gè)探測(cè)單元輸出的光電信號(hào)就代表一個(gè)角度范圍(大小由探測(cè)器的內(nèi)、外半徑之差及透鏡的焦距決定)內(nèi)的散射光能量,，各單元輸出的信號(hào)就組成了散射光能的分布,。盡管散射光的強(qiáng)度分布總是中心大，邊緣小,，但是由于探測(cè)單元的面積總是里面小外面大,，所以測(cè)得的光能分布的峰值一般是在中心和邊緣之間的某個(gè)單元上。當(dāng)顆粒直徑變小時(shí),，散射光的分布范圍變大,，光能分布的峰值也隨之外移。所以不同大小的顆粒對(duì)應(yīng)于不同的光能分布,，反之由測(cè)得的光能分布就可推算樣品的粒度分布,。

 

測(cè)量下限是激光粒度儀重要的技術(shù)指標(biāo)。激光粒度儀光學(xué)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)基本上都是為了擴(kuò)展其測(cè)量下限或是小顆粒段的分辨率基本思路是增大散射光的測(cè)量范圍,、測(cè)量精度或者減少照明光的波長(zhǎng),。