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激光粒度仪的结构对于设计者提出了极大的挑战

来源:英雄联盟盘口投注 点击次数:450 发布时间:2017-04-06
    激光粒度仪的结构对于设计者提出了极大的挑战
    激光粒度仪是简单、方便而且准确的电泳迁移率测量仪器,其独特的开放式样品池设计与频谱漂移分析技术相结合,使其具有极高的分辨率,足以分辨等电点附近的多峰电泳分布情况。
    激光粒度仪的革新之处是从根本上消除了传统Zeta电位测量仪器中固有的电渗误差的影响,从而使测量变得准确而方便。当光束前进过程中遇到颗粒时,将发生散射现象,散射光与光束初始传播方向形成一个夹角θ,散射角的大小与颗粒的粒径相关,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。这样,测量不同角度上的散射光的强度,就可以得到样品的粒度分布了。
    激光粒度仪利用光的散射原理测量粉颗粒大小的,是一种当前粒度测量领域应用zui广泛的的粒度仪。其特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作方便,尤其适合测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。激光粒度仪作为一种测试性能优异和适用领域极广的粒度测试仪器,已经在其它粉体加工与应用领域得到广泛的应用。
 随着粉体技术的发展,对激光粒度仪的性能要求在逐步的提高,特别是激光粒度仪的量程要求越来越宽。测量下限要求达到几百甚至几十个纳米,测量上限要求达到一千甚至几千微米。这对新型激光粒度仪设计者提出了极大的挑战。
 颗粒越细,散射光的角度越小,微小颗粒的散射光甚至在360度范围内都有分布。为了拓展激光粒度仪的测量下限,需要有非常规的光学设计。颗粒越小,分布在360度空间范围的散射光光强差越小,当颗粒小到一定极限,光强差将小得几乎难以被分辨出来。这时就到了激光粒度仪的测量下限了。激光粒度仪光学设计上的障碍和散射光本身的特性决定了常规激光粒度仪的测量下限一般在0.02微米左右。
    当颗粒较大时,同样也会遇到技术困难。大颗粒的散射角度很小,不容易分辨和测量,可以简单的拉长聚焦镜头的焦距,但是焦距大将导致激光粒度仪的体积大幅增加,且非常不便于小颗粒的大角度散射光探测。同时对镜头的加工精度要求也会更高。这个技术难点使得常规设计的激光粒度仪的真实测量上限很难超过1200微米。
    激光粒度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。激光粒度仪测试的数据计算一般分为无约束拟合反演和有约束拟合反演两种方法。激光粒度仪有约束拟合反演在计算前假设颗粒群符合某种分布规律,再根据该规律反演出粒度分布。这种运算相对比较简单,但由于事先的假设与实际情况之间不可避免会存在偏差,从而有约束拟合计算出的测试数据不能真实反映颗粒群的实际粒度分布。
    激光粒度仪测试前对颗粒群不做任何假设,通过光强直接准确地计算出颗粒群的粒度分布。这种计算前提是合理的探测器设计和粒度分级,给设备本身提出很高的要求。激光粒度仪采用zui优的非均匀性交叉三维扇形矩阵排列的探测器阵列和合理的粒度分级,从而能够准确地测量颗粒群的粒度分布。激光粒度仪是根据光的散射原理测量粉颗粒大小的,见附图。具有测量的动态范围大、测量速度快、操作方便等优点,是一种适用面较广的粒度仪。原理上可以用于测量各种固体粉末、乳液颗粒、雾滴的粒度分布。现实的仪器一般根据具体的用途作具体的设计。

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