激光粒度分析儀原理詳解及其應用 粒度分析在材料工程、食品工程、制藥工程、石油化工、國防工業(yè)等領域具有重要作用。
由于傳統(tǒng)的粒度測量方法操作繁瑣,耗時較長,已經(jīng)越來越不能適應現(xiàn)代工業(yè)和科研快速反應的需求。
現(xiàn)代新興科技的發(fā)展使激光和微電子技術應用到粒度測量領域,克服了傳統(tǒng)方法所帶來的弊端,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(zhì)量。
近年來,有關粒度分布的測試技術和測試方法有很多,而激光粒度分析方法,因測量速度快、精度高及度好等特點被人們普遍認同。激光粒度儀顧名思義既然是粒度儀那當然是測量顆粒的,利用了激光具有的單色性和*的方向性等特性,激光粒度儀是范圍內(nèi)*的,快捷的顆粒測試儀器。
激光粒度分析儀的測量原理
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的地方,并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
激光粒度分析儀的原理特點及其應用現(xiàn)狀
米氏散射理論表明,當光束遇到顆粒阻擋時,一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象,散射光的傳播方向將與主光束的傳播方向形成一個夾角θ,θ角的大小與顆粒的大小有關,顆粒越大,產(chǎn)生的散射光的θ角就越小;顆粒越小,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。進一步研究表明,散射光的強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度,就可以得到樣品的粒度分布了。
為了測量不同角度上的散射光的光強,需要運用光學手段對散射光進行處理。我們在光束中的適當?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€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,光信號將被轉換成電信號并傳輸?shù)诫娔X中,通過軟件對這些信號進行處理,就會地得到粒度分布了。
激光粒度分析儀的特點
1.測量粒徑范圍廣
激光粒度分析儀可進行從納米到微米量級如此寬范圍的粒度分布。約為:20nm——2000 μ m,某些情況下上限可達3500μm;由于儀器使用過程中無須更換鏡頭及調(diào)整光學系統(tǒng),提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,簡化了操作過程。
2.適用范圍廣
激光粒度分析儀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
激光粒度分析法與傳統(tǒng)方法相比,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,激光粒度分析儀能給出可靠的測量結果。
4.測量速度快
整個測量過程在2 分鐘左右即可完成,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。
5.操作簡單
激光粒度分析儀能夠自動完成數(shù)據(jù)采集、分析處理、結果保存、打印等功能,操作簡單,自動化程度高。