根據(jù)光學(xué)衍射和散射的原理,,從激光器發(fā)出的激光束經(jīng)顯微物鏡聚集,,針孔濾波和準(zhǔn)直后,,變成直徑約10mm的平行光束,,該光束照射到待測的顆粒上,就發(fā)生了散射,,散射光經(jīng)傅立葉透鏡后,,照射到光電探測器上的任一點(diǎn)都對應(yīng)于某一確定的散射角,光電探測器陣列由一系列同心環(huán)帶組成,,每個(gè)環(huán)帶是一個(gè)獨(dú)立的探測器,,能將投射到上面的散射光線形地轉(zhuǎn)換成電壓,然后送給數(shù)據(jù)采集卡,,該卡將電信號(hào)放大,再進(jìn)行AID轉(zhuǎn)化后送入計(jì)算機(jī),。
噴霧激光粒度分析儀依據(jù)全量程米氏散射理論,,
噴霧激光粒度分析儀充分考慮到被測顆粒和分散介質(zhì)的折射率等光學(xué)性質(zhì),根據(jù)激光照射在顆粒上產(chǎn)生的散射光能量反演出顆粒群的粒度大小和粒度分布規(guī)律,。
噴霧激光粒度分析儀對顆粒群的衍射,,各顆粒級(jí)的多少?zèng)Q定著對應(yīng)各特定角處獲得的光能量的大小,各特定角光能量在總光能量中的比例,,應(yīng)反映著各顆粒級(jí)的分布豐度,。按照這一思路可建立表征粒度級(jí)豐度與各特定角處獲取的光能量的數(shù)學(xué)物理模型,進(jìn)而研制儀器,,測量光能,,由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應(yīng)粒徑級(jí)的豐度比例量。
噴霧激光粒度分析儀采用濕法分散技術(shù),,機(jī)械攪拌使樣品均勻散開,,超聲高頻震蕩使團(tuán)聚的顆粒充分分散,電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布,,從而在根本上保證了寬分布樣品測試的準(zhǔn)確重復(fù),。
噴霧激光粒度分析儀選購方法
1、激光粒度分析儀測量范圍粒度范圍寬,適合的應(yīng)用廣,。不僅要看其儀器所報(bào)出的范圍,,而且還要看超出主檢測器面積的小粒子散射<0.5μm>如何檢測。
的途徑是全范圍直接檢測,,這樣才能保證本底扣除的一致性,。不同方法的混合測試,再用計(jì)算機(jī)擬合成一張圖譜,,肯定帶來誤差,。
2、激光光源一般選用2mW激光器,,功率太小則散射光能量低,,造成靈敏度低;另外,,氣體光源波長短,,穩(wěn)定性優(yōu)于固體光源。檢測器因?yàn)榧す庋苌涔猸h(huán)半徑越大,,光強(qiáng)越弱,,極易造成小粒子信噪比降低而漏檢,所以對小粒子的分布檢測能體現(xiàn)儀器的好壞,。檢測器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形,,半圓形和扇形幾個(gè)階段。
3,、使用*的米氏理論
因?yàn)槊资瞎馍⒗碚摲浅?fù)雜,,數(shù)據(jù)處理量大,所以有些廠家忽略顆粒本身折光和吸收等光學(xué)性質(zhì),,采用近似的米氏理論,,造成適用范圍受限制,漏檢幾率增大等問題,。
●測試范圍寬
噴霧激光粒度分析儀由于采用了大尺寸光電探測陣列(70個(gè)通道),、側(cè)向輔助光電探測陣列(12個(gè)通道)及其它相應(yīng)技術(shù),使單透鏡測試范圍達(dá)到0.1---450微米,;并且由于本儀器使用過程中無須更換鏡頭及調(diào)整光學(xué)系統(tǒng),,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,簡化了操作過程,。
●歐美克激光粒度儀國內(nèi)品牌采用半導(dǎo)體激光發(fā)生器
具有光參數(shù)穩(wěn)定,、效率高、壽命長,、不怕振動(dòng)等一系列優(yōu)點(diǎn),,克服了傳統(tǒng)氣體激光器由于自然漏氣,,需定期更換的缺點(diǎn)。
噴霧激光粒度分析儀采用Furanhofer衍射及Mie散射理論,,測試過程不受溫度變化,、介質(zhì)黏度,試樣密度及表面狀態(tài)等諸多因素的影響,,只要將待測樣品均勻地展現(xiàn)于激光束中,,即可獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果。動(dòng)態(tài)激光根據(jù)顆粒布朗運(yùn)動(dòng)的快慢,,通過檢測某一個(gè)或二個(gè)散射角的動(dòng)態(tài)光散射信號(hào)分析納米顆粒大小,,能譜是隨時(shí)間高速變化。動(dòng)態(tài)光散射原理的粒度儀僅適用于納米級(jí)顆粒的測試,。
噴霧激光粒度分析儀對顆粒群的衍射,,各顆粒級(jí)的多少?zèng)Q定著對應(yīng)各特定角處獲得的光能量的大小,各特定角光能量在總光能量中的比例,,應(yīng)反映著各顆粒級(jí)的分布豐度,。按照這一思路可建立表征粒度級(jí)豐度與各特定角處獲取的光能量的數(shù)學(xué)物理模型,進(jìn)而研制儀器,,測量光能,,由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應(yīng)粒徑級(jí)的豐度比例量。
噴霧激光粒度分析儀*,,產(chǎn)品的重復(fù)性好的原因:
?、?穩(wěn)定有效的分散系統(tǒng)。
?、?激光器,、探測器、信號(hào)傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,。
?、?自動(dòng)對中系統(tǒng)使儀器始終保持在*狀態(tài),。
?、?采樣速度達(dá)3500次/秒,大量數(shù)據(jù)有效減少少數(shù)異常數(shù)據(jù)對重復(fù)性的影響,。
?、?鏡頭采用從日本進(jìn)口的高精度透鏡組,成像清晰,,畸變很小,,保證了微弱的、各種角度的散射光信號(hào)無一漏網(wǎng),。
激光散射粒度分析儀集成了激光技術(shù),、現(xiàn)代光電技術(shù),、電子技術(shù)、精密機(jī)械和計(jì)算機(jī)技術(shù),,具有測量速度快,、動(dòng)態(tài)范圍大、操作簡便,、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),,現(xiàn)已成為*zui流行的粒度測試儀器。激光粒度儀作為一種新型的粒度測試儀器,,已經(jīng)在其它粉體加工與應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,。激光散射粒度分析儀的特點(diǎn)是測試速度快、重復(fù)性好,、準(zhǔn)確性好,、操作簡便。對提高產(chǎn)品質(zhì)量,、降低能源消耗有著重要的意義,。
激光散射粒度分析儀簡介:
光在傳播中,波前受到與波長尺度相當(dāng)?shù)南犊谆蝾w粒的限制,,以受限波前處各元波為源的發(fā)射在空間干涉而產(chǎn)生衍射和散射,,衍射和散射的光能的空間(角度)分布與光波波長和隙孔或顆粒的尺度有關(guān)。用激光做光源,,光為波長一定的單色光后,,衍射和散射的光能的空間(角度)分布就只與粒徑有關(guān)。對顆粒群的衍射,,各顆粒級(jí)的多少?zèng)Q定著對應(yīng)各特定角處獲得的光能量的大小,,各特定角光能量在總光能量中的比例,應(yīng)反映著各顆粒級(jí)的分布豐度,。按照這一思路可建立表征粒度級(jí)豐度與各特定角處獲取的光能量的數(shù)學(xué)物理模型,,進(jìn)而研制儀器,測量光能,,由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應(yīng)粒徑級(jí)的豐度比例量,。
激光散射粒度分析儀工作原理:
激光散射粒度分析儀是根據(jù)光的散射原理測量粉顆粒大小的,見附圖,。具有測量的動(dòng)態(tài)范圍大,、測量速度快、操作方便等優(yōu)點(diǎn),,是一種適用面較廣的粒度儀,。原理上可以用于測量各種固體粉末、乳液顆粒,、霧滴的粒度分布?,F(xiàn)實(shí)的儀器一般根據(jù)具體的用途作具體的設(shè)計(jì),。
激光散射粒度分析儀的測量范圍從納米級(jí)到微米級(jí),測量范圍寬,。在此范圍內(nèi)的顆粒粒度都可以采用激光粒度分析儀來完成,,此外,從納米到微米級(jí)的測量過程中,,無需更換光源或者調(diào)整光學(xué)系統(tǒng),,操作起來十分方便快捷。激光粒度分析儀除了能夠分析固體顆粒外,,還能夠分析液體中的顆粒,,也就是說激光粒度分析儀可應(yīng)用于粉末粒度分析以及乳液分析。區(qū)別于傳統(tǒng)的粒度分析手法,,激光散射粒度分析儀不受外界的溫度變化,、介質(zhì)粘度及樣品密度的影響。激光粒度分析儀會(huì)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理,,這種高度自動(dòng)化減少了操作步驟,,使得分析變得簡單快速。
激光散射粒度分析儀一般采用MIE散射原理,,激光粒度分析儀內(nèi)有激光器,,它會(huì)發(fā)射出一束具有一定波長的激光束,該激光束在經(jīng)過濾鏡后成為平行的光束照射到顆粒上面,,因?yàn)榱讲煌?,從而產(chǎn)生光散射現(xiàn)象。散射光的角度與顆粒直徑的大小成反比,;散射光強(qiáng)度隨反射角度的增加而呈對數(shù)規(guī)律衰減,。散射光在經(jīng)過濾鏡后投射在角度檢測器上面,檢測器通過計(jì)算散射光的能量分布就可以推測顆粒的大小及分布特性,,以上就是激光散射粒度分析儀的工作原理,。
激光散射粒度分析儀按照這一思路可建立表征粒度級(jí)豐度與各特定角處獲取的光能量的數(shù)學(xué)物理模型,進(jìn)而研制儀器,,測量光能,,由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應(yīng)粒徑級(jí)的豐度比例量。激光粒度分析儀采用濕法分散技術(shù),,機(jī)械攪拌使樣品均勻散開,,超聲高頻震蕩使團(tuán)聚的顆粒充分分散,,電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布,,從而在根本上保證了寬分布樣品測試的準(zhǔn)確重復(fù)。測試操作簡便快捷:放入分散介質(zhì)和被測樣品,,啟動(dòng)超生發(fā)生器使樣品充分分散,,然后啟動(dòng)循環(huán)泵,,實(shí)際的測試過程只有幾秒鐘。測試結(jié)果以粒度分布數(shù)據(jù)表,、分布曲線,、比表面積、D10,、D50,、D90等方式顯示、打印和記錄,。
激光散射粒度分析儀輸出數(shù)據(jù)豐富直觀:本儀器的軟件可以在各種計(jì)算機(jī)視窗平臺(tái)上運(yùn)行,,具有操作簡單直觀的特點(diǎn),不僅對樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測,,而且具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與輸出功能,,用戶可以選擇和設(shè)計(jì)的表格和圖形輸出。
激光散射粒度分析儀發(fā)出的激光束經(jīng)聚焦,、低通濾波和準(zhǔn)直后,,變成直徑為8~25mm的平行光。平行光束照到測量窗口內(nèi)的顆粒后,,發(fā)生散射,。散射光經(jīng)過傅立葉透鏡后,激光散射粒度分析儀同樣散射角的光被聚焦到探測器的同一半徑上,。一個(gè)探測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,。