一、准确度和重复性
因为粒度仪是一个测试粒度范围的精密仪器,如果它的测试的精确度不好、重复性差,那你就不要选择激光粒度仪。因为这样会给你出错误的数据,无法给你的生产和工艺做出指导,进而耽误您的加工工艺。
二、看厂家的技术实力
首先关注主要发明人是谁,其在颗粒界的知名度如何?是否是这方面的专家,如果其厂家说不出其发明人的姓名和具有什么技术水平,你就要小心,有些可能是侵权产品,买了这种产品将来也等于侵权,要惹上官司。而且这种厂家是干不长的,你买了这种产品要受到连累,并不可能得到长期的技术支持。
三、测试亚微米和微米的激光粒度仪的比较好的理论是全程米氏散射理论,如果其厂家没有水平比较高的技术人员是不可能研究出全程米氏理论的数字模型,光靠偷一点点东西是无法解决根本问题的。分辨是否只要用亚微米的标准颗粒测试一下就可分辨。
四、了解其分散方式
一个样品要得到一个客观的测试结果,只有分散的好,才能测出正确的结果。如果分散系统不能使样品一直处于动态测试中,或者颗粒经过的管道过长使大颗粒迅速地沉淀下去,对大颗粒捕捉的信息较少,而小颗粒的信息相对较多,实际测出的数据就会偏小,就不是客观的数据,没有实际的指导意义。
纳米激光粒度仪应用较为广泛的粒度检测设备。它的测试原理是依据光的散射现象:光在行进过程中遇到颗粒时,将有一部分偏离原来的传播方向,这种现象称为光的散射或者衍射。颗粒尺寸越小,散射角越大;颗粒尺寸越大,散射角越小。激光粒度仪就是根据光的散射现象测量颗粒大小的。
一、进样系统的循环、分散效能波动
这个环节导致的数据漂移比较隐蔽,所以容易被忽视。样品循环系统使用的介质特性、介质流速(干法仪器而言则是气压和气流量)、超声分散设备的工况、水泵转速这几个要点会明显影响测试数据,需要细心关注。应对这些问题的主要办法或者方法如下:
关注测试用水的质量,特别是那些以自来水为介质的用户。
干法仪器用户则需定期检查和维护保养空压机,空气过滤装置,收尘装置。保证分散样品的高压空气质量。
关注超声分散设备功率输出是否正常。
观察进样器的运转情况,发现有转速波动情况,及时维护。
二、镜头和测试窗口玻璃污染
光学仪器的镜头污染是常见故障。激光粒度仪作为粉体检测设备,常常会面对多尘环境,测试窗口镜片则是会直接接触粉体样品的光学器件。聚焦透镜或者准直透镜等光学镜片受到使用环境中的浮尘污染或者发生霉菌污染,会使纯净的测量光束产生杂散光。这些杂散光会混入样品的散射光中干扰测试;测量窗口镜片上的污染物则会直接产生较强的散射光。
因此,光学镜片污染是激光粒度仪测试结果漂移的首要元凶。应对办法主要是尽量让仪器处于干燥无尘的工作环境。经常按照操作规程清洗镜片,保证光学镜片的清洁。
三、激光光路偏移
激光器是会发热的器件,工作周期内,它们会周而复始的发热-降温-发热。任何物体都会有热胀冷缩现象,几何尺寸会随温度变化而变化。而激光粒度仪光路装配精度要求非常高,随着仪器使用周期延长,光路几乎不可避免的会出现偏移现象。光路偏移,会导致测量光束光能衰减、探测器排布角度发生漂移,从而导致测量数据漂移。
应对这个问题主要靠仪器制造商从仪器设计上尽量减少出现光路偏移的可能性,同时定期校准光路也是非常重要的办法。
四、测量参数、测量条件变动
分析模型、样品测量参数、测试环境(例如湿度、测试介质温度等)都有可能影响测试数据。我们首先要保证测试的分析模型、样品测量参数(特别是样品折射率)选择正确。测试环境的影响,视不同样品和仪器工作环境不同,影响也差别很大,很难简单举例说明。需要具体情况具体分析。
五、光电探测器及其放大电路参数漂移
这类问题应该属于仪器制造质量水平问题,一般来说任何电子电路和光电探测器都有工况漂移问题,差别只是漂移量不同。这类问题通常仪器用户自己是无法解决的,需要仪器制造商对仪器进行专门的电路工况系数校准。某些高水平的仪器,能够自行校准自身电路工况漂移。
激光粒度仪是通过测量颗粒群的衍射光谱经计算机处理来分析其颗粒分布的。它可用来测量各种固态颗粒、雾滴、气泡及任何两相悬浮颗粒状物质的粒度分布、测量运动颗粒群的粒径分布。
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,所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。
当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象。散射光的传播方向将与主光荣的传播方向形成一个夹角θ。
散射理论和结果证明,散射角θ的大小与颗粒的大小有关,颗粒越大,产生的散射光的θ角就越小;颗粒越小, 产生的散射光的θ角就越大。
激光粒度仪经典的光路由发射、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。
接收器由傅立叶选镜和光电探测器阵列组成。所谓傅立叶选镜就是针对物方在无限远,像方在后焦面的情况消除像差的选镜。激光粒度仪的光学结构是一个光学傅立叶变换系统,即系统的观察面为系统的后焦面。
由于焦平面上的光强分布等于物体(不论其放置在透镜前的什么位置)的光振幅分布函数的数学傅立叶变换的模的平方,即物体光振幅分布的频谱。
激光粒度仪将探测器放在透镜的后焦面上,因此相同传播方向的平行光将聚焦在探测器的同一点上。
据测器由多个中心在光轴上的同心圆环组成,每一环是一个独立的探测单元。这样的探测器又称为环形光电探测器阵列,简称光电探测器阵列。
激光器发出的激光束经聚焦、低通滤波和准直后,变成直径为8~25 mm的平行光。平行光束照到测量窗口内的颗粒后,发生散射。散射光经过傅立叶透镜后,同样散射角的光被聚焦到探测器的同一半径上。
一个探测单元输出的光电信号就代表一个角度范围(大小由探测器的内、外半径之差及透镜的焦距决定)内的散射光能量,各单元输出的信号就组成了散射光能的分布。
尽管散射光的强度分布总是中心大,边缘小,但是由于探测单元的面积总是里面小外面大,所以测得的光能分布的峰值一般是在中心和边缘之间的某个单元上。
当颗粒直径变小时,散射光的分布范围变大,光能分布的峰值也随之外移。所以不同大小的颗粒对应于不同的光能分布,反之由测得的光能分布就可推算样品的粒度分布。
测量下限是激光粒度仪重要的技术指标。激光粒度仪光学结构的改进基本上都是为了扩展其测量下限或是小颗粒段的分辨率基本思路是增大散射光的测量范围、测量精度或者减少照明光的波长。