纳米激光粒度仪采用动态光散射原理和光子相关光谱技术,根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。小颗粒布朗运动速度快,大颗粒布朗运动速度慢,激光照射这些颗粒,不同大小的颗粒将使散射光发生快慢不同的涨落起伏。
光子相关光谱法就根据特定方向的光子涨落起伏分析其颗粒大小。因此本仪器具有原理先进、精度极高的特点,从而保证了测试结果的真实性和有效性,2009年推向国内市场,是国内*台纳米激光粒度仪,也是国内技术zui成熟的激光粒度仪。
主要技术参数:
规格型号 Winner801
执行标准 GB/T19627-2005 / ISO13321:1996
测试范围 1-5000nm(与样品有关)
准确度误差<5%(国家标准样品)
重复性误差<5%(国家标准样品)
激光 λ= 532nm,LD泵浦激光器
探测器 光电倍增管(PMT)
散射角 90o
样品池 10mm×10mm , 4mL
测试温度 10-35 ℃
测试速度<10 Min
数字相关器主要参数: 规格型号 CR140
自相关通道 140
基线通道 4
延迟时间 400ns-10ms 可调
zui小分辨时间 8ns
运算速度 125M/s
无溢出时间 >1h
分析软件:在Windows98/2000/XP系统下运行,操作界面友好,菜单提示完整,测试报告数据齐全,结果有积分、 微分分布、平均粒径和比表面积等数据,中、英文版本软件供选择使用。
优势:
高灵敏度与信噪比:
本仪器的探测器采用专业级高性能光电倍增管(PMT),对光子信号具有极高的灵敏度和信噪比,从而保证了测试结果的准确度。
极高的分辨能力:
使用PCS技术测定纳米级颗粒大小,必须能够分辨纳秒级信号起伏。本仪器的核心部件采用微纳公司研制的CR140数字相关器,具有识别8ns的极高分辨能力和极高的信号处理速度,因此可以得到准确的测定结果。
超强的运算功能:
本仪器采用自行研制的高速数字相关器CR140进行数据采集与实时相关运算,其数据处理速度高达125M,从而实时有效地反映颗粒的动态光散射信息。
稳定的光路系统:
采用短波长LD泵浦激光光源和光纤技术搭建而成的光路系统,使光子相关谱探测系统不仅体积小,而且具有很强的抗干扰能力,从而保证了测试的稳定性。
应用范围:
化工、电子、电池材料、造纸、冶金、陶瓷、建材、化妆品、磨料、医药、涂料、食品、农药、金属与非金属粉末、碳酸钙、氧化铝、稀土、颜料、等各种行业粉料、乳液料的粒度分布测试。
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。
纳米激光粒度仪采用动态光散射原理,其测试方法具有不破坏、不干扰纳米颗粒体系原有状态的特点,从而保证了测试结果的真实性和有效性。
纳米激光粒度仪性能特点:
1、大动态范围高速光子相关器:采用专利技术设计的光子相关器,以高、低速通道搭配的结构,有效解决了硬件资源与通道数量之间的矛盾,实现了1010的动态范围,并保证了相关函数基线的稳定性。
2、较优反演算法:采用较优拟合累积反演法和基于V-曲线判断准则的正则化算法反演颗粒粒径及其粒度分布,使测量结果的准确度和重复性均小于1%。
3、超强的抗噪能力:采用小波消噪技术,解决了散射光强较低时,噪声过大对测量结果的影响。
4、稳定的光路系统:采用恒温532nm固态激光光源和单模保偏光纤技术搭建而成的光路系统,保证了光子相关光谱测量系统的稳定性和准确度。
5、高精度温控系统:基于半导体制冷装置,采用自适应PID控制算法,使温度控制精度达±0.1℃。
6、高灵敏度光子探测器:采用专业级高性能光电倍增管,对光子信号具有极高的灵敏度和信噪比。光子计数器采用边沿触发模式,瞬间捕捉光子脉冲的变化。
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