使用激光粒度仪要考虑哪些要素 激光粒度仪操作规程

激光粒度分析仪是指通过建立表征粒度级丰度与各特定角处获取的光能量的数学物理模型而研制的仪器，测量光能，由特定角度测得的光能与总光能的比较推出颗粒群相应粒径级的丰度比例量。

如果判断激光粒度分析仪的优劣呢？在选购激光粒度仪时应注意哪些要素呢？

1、要关注粒度测量范围，尤其是看超出主检测器面积的小粒子散射如何检测，可以进行全范围直接检测。一般来说，粒度范围越宽，应用范围越广。

2、激光粒度分析仪的激光光源也十分重要，因此激光器的功率不能太小，以免灵敏度不够，气体光源稳定性要优于固体光源，检测器激光衍射光环半径越小越好，能够避免漏检。

3、为了避免漏检，提升仪器的精确度，可以选择使用完全的米氏理论的激光粒度分析仪，而不是采用近似的米氏理论的仪器。

4、激光粒度分析仪的准确性和重复性指标十分重要，准确性和重复性越高越好。

5、光路的稳定性、分散系统的稳定性、以及周围环境的影响等都是激光粒度分析仪稳定性的表现，尽量选择稳定性强的仪器。气体激光器有助于光路的稳定，内部发热部件会影响光路周围环境。

6、扫描速度越高越好，这样不仅能够提高数据准确性，而且对于提升处理样品效率也极有帮助。

7、激光粒度分析仪是否符合国际相关标准和行业标准，仪器的维护和保养是否简便，包括拆卸、清洗是否方便等。

    激光粒度仪主要由光学检测系统，分散进样系统及控制分析软件组成，而光学检测系统又包括光源，光路及检测器等关键部分。在选择激光粒度仪时要特别注意以下几点：

    1、光源主要有氦氖气体激光器和半导体固体激光器两种

    氦氖激光器不受供电电压波动及温度变化的影响，稳定性高，特别是近些年来密封等技术的发展，其使用寿命有了很大提高，所以虽然氦氖激光器存在体积大，需高压供电及价格高的缺点，但仍然被一些高端仪器采用。

    而半导体激光器具有体积小，供电电压低，使用寿命较长，相对氦氖激光器而言价格低等优点，但其单色性差，线宽宽，稳定性易受温度变化及供电电源波动的影响等缺点也限制了它在仪器中的应用，当然可以预见的是随着半导体光源技术的提高，半导体固体激光器将会被更多的使用于粒度仪。

    另外要注意的是，激光器波长对粒度测量的影响，当颗粒较小时，根据瑞利散射理论，散射光强与粒径的六次方成正比，而与光源波长的四次方成反比，所以选用短波长的激光器更能提高小颗粒检测时的信号强度及信噪比。

    2、在光路配置上

    主要需要考虑的是仪器是否有稳固的光学平台，是否有自动对光功能，是否无需更换透镜就可以测量宽的粒径范围；如果需干法测量，粒径测量范围下限是否能达到0.1微米而同时上限可达1000微米以上。

    3、检测器是激光粒度仪的最关键部件之一

    好的检测器成本有时会占到整个粒度仪成本的四分之一以上，在ISO13320激光衍射法国际标准6.7章节中特别提到检测器对仪器灵敏度和分辨率的影响，所以在选择时不能只考虑检测器中检测单元的数量，还要看检测器的几何形状，排列方式，检测单元的面积及其真正的物理检测角度。

    4、样品分散进样系统是保证样品正确分散和进样的重要附件

    湿法分散进样器需要有内置超声和搅拌及足够力量的循环泵可以是离心泵，干法分散进样器需要有振动进样功能，气流压力可调，不同容量的样品盘可选。另外，在样品测量过程中样品有时会不可避免地粘附在样品池的窗口上，所以样品池是否容易拆卸清洁也非常重要。

    5、软件用于仪器控制和数据分析

    数据采集速度越快越好。在ISO13320国际标准中，特别提出如果颗粒粒径小于几十微米，需采用米氏理论，输入正确的样品折射率和吸收率以便能获得更为准确的结果，所以在软件中需要有一般物质的光学参数即折射率和吸收率的数据库并能补充输入这些光学参数。

    另外，数据输出功能，用户报告格式设计功能，量程扩展功能等也是不可或缺的因素。如果再有中文软件和中文说明书，对大部分中国用户来说更是好的选择。

    激光粒度仪是一种新型的粒度测试仪器，主要适用于微米级颗粒的测试，经过改进也可将测量下限扩展到几十纳米，激光粒度仪操作方法如下：

    1.激光粒度仪样品准备

    样品必须能够准确反映待测物质，确保使用的样品是具有代表性的，若样品储存在容器中，测量前样品应充分混合，确保大小颗粒都被取样。液体样品需要选择合适的泵速确保样品充分混合，防止大颗粒沉入容器底部而没有被测量;干法测量结束后不要在样品盘上有残留样品，尽量保证所有样品颗粒都被测量。

    2.激光粒度仪光学系统的洁净度

    激光散射测量是一种高分辨的光学检测手段，样品池检测窗是测量区域的主要组成部件，窗口的灰尘和污染物质会散射激光，杂质散射光会随分散样品的散射光一起被测量，从而影响测量的精度。通过观测测量背景就能判断系统的光学洁净程度是否达标。

    3.激光粒度仪基本测量

    一个完整测量过程包括电子背景测量，光学背景测量和对光，加入样品，开始粒径测量，完成测量。进入测量过程后，软件界面的左下方会有对话框指示测量的进程。

    1)测量背景：颗粒区的测量数据，由于受到设备电子背景噪音，测试光路中镜面灰尘，以及分散介质中的杂质颗粒影响会有一定的偏差。通过“测量背景”能纯化粒径测量，上述的背景信息和数据会从样品测量数据中减去以得到精确的数据。

    2)加入样品：在背景测量结束后，出现加入样品提示。左方遮光度Obscuration指示栏直观地表示测量样品的数量，遮光度会随着样品数量的增加而逐渐增高。在未加入样品前，右方的测量数据柱状图应该是随机变化，而且柱状数据条的高度一般不超过5。

    3)开始测量：当遮光度达到测量要求，停止添加样品后保持稳定(一般意味着样品颗粒没有发生溶解或凝聚，样品颗粒正常稳定分散)，同时测量数据窗口显示稳定的，足够强度的柱状数据分布，可以按下“Start”键开始测量。

    4.激光粒度仪查看结果

    一旦测量完成，测量信息被软件收集和分析，将以多种形式显示。每种显示数据的方式又称为报告，测量窗口中所有的报告均显示相同的测量数据。所有的测量和分析数据都存在“Record”中，Record存放在测量文件里(*.mea)。一个测量文件包含一个或多个记录，一条记录包含了单个测量的所有信息，包括原始测量数据和计算粒度分布的参数。可以选择File-Open打开测量文件。