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,。它的特點(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,。
激光粒度儀經(jīng)典的光路由發(fā)射、接受和測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,。測量窗口主要是讓被測樣品在*分散的懸浮狀態(tài)下通過測量區(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器陣列組成,。所謂傅立葉選鏡就是針對物方在無限遠(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器的同一點(diǎn)上。據(jù)測器由多個(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)立的探測單元,。這樣的探測器又稱為環(huán)形光電探測器陣列,簡稱光電探測器陣列,。
激光粒度儀的原理
為了測量不同角度上的散射光的光強(qiáng),需要運(yùn)用光學(xué)手段對散射光進(jìn)行處理,。我們在光束中的適當(dāng)?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€(gè)富氏透鏡,,在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測器,,不同角度的散射光通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上時(shí),光信號將被轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸?shù)诫娔X中,,通過軟件對這些信號進(jìn)行處理,,就會準(zhǔn)確地得到粒度分布了。
歐美克激光粒度儀是根據(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,所以在沒有阻礙的無限空間中激光將會照射到無窮遠(yuǎn)的地方,,并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象,。
米氏散射理論表明,,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主光束的傳播方向形成一個(gè)夾角θ,,θ角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,。即小角度(θ)的散射光是有大顆粒引起的,;大角度(θ1)的散射光是由小顆粒引起的,如圖2所示,。進(jìn)一步研究表明,散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量,。這樣,,測量不同角度上的散射光的強(qiáng)度,,就可以得到樣品的粒度分布了。
激光粒度儀使用方法
基于光散射理論的激光粒度儀己經(jīng)廣泛用于粉末冶金,、薄膜、膜片料,、催化劑,、絕緣材料、潤滑油,、超導(dǎo)體,、無線電技術(shù)等行業(yè),,涉及化學(xué)、制藥,、食品,、建材等工業(yè)領(lǐng)域并發(fā)揮著越來越大的作用。激光粒度儀可以直接測定大氣中煙塵與灰塵在不同時(shí)間,、不同位置的含量,從而得出大氣中煙塵灰塵時(shí)間-空間分布圖,,為解決環(huán)境污染和性氣候預(yù)測起到一定的指導(dǎo)作用,。近年來 ,,大氣污染、金屬氧化物和水力部門對江河的檢測等都是激光粒度儀應(yīng)用的新焦點(diǎn),。
歐美克噴霧激光粒度儀有什么特點(diǎn),?
(1)測試電路,、控制電路、超聲器,、循環(huán)泵,、進(jìn)水閥,、排水閥、攪拌器均安置在儀器主機(jī)箱內(nèi),,儀器體積小,,集成度高,便于運(yùn)輸,、安裝和使用。
由于儀器集成度高,測試電路,、控制電路及執(zhí)行裝置均在儀器主機(jī)箱內(nèi),,極易產(chǎn)生強(qiáng)、弱電信號之間的相互干擾,,造成測試不穩(wěn)定現(xiàn)象。噴霧激光粒度儀通過提高檢測電路的抗干擾能力,、降低和屏蔽控制電路的干擾,;合理安排各部分安裝位置,,規(guī)范電源線,、信號線布線,合理接地等措施,,有效的減小和消除了干擾,,保證了測試的穩(wěn)定性。
?。?)噴霧激光粒度儀采用USB通訊,所有測試操作全部由計(jì)算機(jī)控制完成,,自動化程度高,。除加入樣品外,測試人員始終操作計(jì)算機(jī)即可,,不用對儀器進(jìn)行任何直接操作??擅黠@減輕測試者的工作強(qiáng)度,,提高工作效率,。
在自動模式下工作時(shí),操作者只需完成啟動程序,、加入樣品,、保存或打印測試結(jié)果幾項(xiàng)工作,操作極為簡單,。
(3)控制程序人機(jī)界面直觀友好,使用方便,,易于操作,,并可自動進(jìn)行界面切換,。全部控制參數(shù)和測試條件的設(shè)置條目均放在同一界面上,不用更換界面便可一次完成所有設(shè)置,。
所有操作的過程狀態(tài)均由進(jìn)程條動態(tài)顯示,既能使操作者隨時(shí)掌握測試進(jìn)程,,又增添了畫面的動態(tài)感,。
進(jìn)人測試狀態(tài)后,,控制界面會自動隱藏,測試界面*展現(xiàn),,便于觀察測試過程,。測試完畢,控制界面又會自動彈出,,省去了人工點(diǎn)擊的麻煩,體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)思想,。如果需要,也可隨時(shí)點(diǎn)出控制界面,。
智能校準(zhǔn)時(shí),,計(jì)算機(jī)會自動提示操作步驟,,給操作者提供zui大方便。
?。?)具有人工和自動兩種操作模式,。
人工模式:可以人工手動點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕,控制測試過程和超聲器,、循環(huán)泵、進(jìn)水閥,、排水閥,、攪拌器的工作狀態(tài),,符合傳統(tǒng)操作習(xí)慣,。該模式適用于測試條件不明確或較難分散,測試不太穩(wěn)定樣品的測試,,特別是研究性的測試,。
自動模式:可以對超聲器、循環(huán)泵,、進(jìn)水閥、排水閥及攪拌器的工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置,,計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的狀態(tài)自動完成測試過程,。特別適用于測試條件較明確樣品的測試,,可以保證測試條件的統(tǒng)一,消除由于不同操作者帶來的測試誤差,。
(5)具有智能校準(zhǔn)功能,。
加入標(biāo)準(zhǔn)樣品后,,不需人工挪動鏡頭,、樣品窗或修改程序及校正參數(shù),計(jì)算機(jī)利用先進(jìn)的智能化校正算 法,,自動消除測量誤差,,完成儀器的自動校準(zhǔn)。
?。?)能對測量結(jié)果自動分析處理。
激光粒度儀對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,,自動剔除不良結(jié)果,,并對測試結(jié)果自動進(jìn)行綜合處理,,免除了人工數(shù)據(jù)處理的麻煩和失誤。