湿法激光粒度分析仪采用全量程米氏散射理论,充分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质;
根据大小不同的颗粒在各角度上散射光强的变化反演出颗粒群的粒度分布数据。
激光粒度仪检测原理
由激光器发出的一束激光,经滤波、扩束、准值后变成一束平行光;
在该平行光束没有照射到颗粒的情况下,光束穿过富氏透镜后在焦平面上汇聚形成一个很小很亮的光点——焦点。
当通过某种特定的方式把颗粒均匀地放置到平行光束中时,激光将发生散射现象,一部分光向与光轴成一定的角度向外扩散。
理论与实践都证明,大颗粒引发的散射光的散射角小,颗粒越小,散射光的散射角越大。
这些不同角度的散射光通过富氏透镜后将在焦平面上将形成一系列的光环,由这些光环组成的明暗交替的光斑称为Airy斑。
Airy中包含着丰富的粒度信息,简单地理解就是半径大的光环对应着较小的粒径的颗粒,半径小的光环对应着较大粒径的颗粒;
不同半径上光环的光能大小包含该粒径颗粒的含量信息。
这样我们就在焦平面上安装一系列光的电接收器,将这些由不同粒径颗粒散射的光信号转换成电信号;
并传输到计算机中,再采用米氏散射理论通过计算机将这些信号进行数学处理,就可以得出粒度分布了。
激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。
由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。
下面介绍下仪器的日常维护:
在日常存放和使用仪器时,以下几点都是必须做到的:
1、仪器的全套设备不论是否处于工作状态,都应放置在清洁干燥的环境中。
2、粒度仪的全套设备不用时应盖上致密的防尘布。
3、当测完一种样品,必须取下进样料斗,让仪器自动执行清洗料仓程序,确保下一种样品的测量的可靠性。并且用毛刷清除进样料斗上的残余样品。
4、粒度仪测量单元连续开机时间不宜超过5小时。
5、空气压缩机应参照说明书定期更换机油。
6、吸尘器收到的测试废料要定期清理。或当仪器指示负压不足时,必须清理。
7、计算机关机必须按规定的步骤进行,切不可贸然关断电源,否则可能造成难以弥补的损失。
激光粒度仪的光路由发射、接受和测量窗口等三部分组成。
发射部分由光源和光束处理器件组成,主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。接收器是仪器光学结构的关键。
测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区,以便仪器获得样品的粒度信息。
激光粒度仪系列产品采用全程米氏理论和多种分布模型的数据处理方式,使该仪器具有准确可靠、测试速度快、重复性好、操作简便等突出特点。
激光粒度仪的推广应用,对推动我国色釉料行业的技术进步有积极作用。但是,在推广的过程中,也遇到一些问题。
纵观粒度测量的发展,用来测量粒度的较早的设备是标准筛,但是它只能测量一个或几个粒径点上的筛余量,不能给出详细的粒度分布;并且测试的劳动强度大、精度低。后来发展到用沉降式粒度仪测量,它虽然能够测得详细的粒度分布,但操作比较繁琐、重复性较差、测量范围窄。较新的方法是激光粒度分析仪。由于它具有测量范围宽、重复性好、速度快、操作容易等显着优点,非常适合色釉料行业的使用。
一、与传统筛分法结果的对比
色釉料行业传统上用筛分法来检测产品的粒度。尽管方法比较落后,但在全行业已得到广泛的认可。因此有些初次使用激光粒度仪的用户总是拿激光粒度仪在某粒径点上的累积值与筛分的筛下百分含量进行对比,要求二者一致。直观地想,这种对比是理所当然的。但是,粒度测量和一般的理化测量完全不同:不同原理的两种粒度测量方法测试结果应该是不一致的,一致的反倒是特例,或是经过人为调整的。
受传统观念的束缚、思维习惯的影响或传统生产工艺的制约,有时用户会对上述差异表示不理解或强烈要求仪器供应商修改激光粒度分析仪的测试结果,使之与传统结果一致。由于激光粒度仪使用了计算机作为部件,作这种修改并不难。问题是修改后测试结果失真。因此可以是让用户逐步接受激光粒度仪的结果。大家都清楚,激光粒度仪已经是一种很成熟的仪器,而且比筛分法要先进得多。
二、不同激光粒度仪之间的量值对比
有时用户会发现不同的激光粒度仪给出的测试结果有差异。造成这种现象的原因有仪器光学结构的差异、数据分析软件的不同、仪器工作状态的漂移、人为的结果修改(比如为了与筛分结果相对照)等等。解决这一问题的有效方法是制备适合于本行业的标准样品,用以校准所有的仪器。