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激光散射粒度分析仪采用的工作原理分析简述报告

点击次数:1385  发布时间:2018-04-08
   激光散射粒度分析仪集成了激光技术、现代光电技术、电子技术、精密机械和计算机技术,具有测量速度快、动态范围大、操作简便、重复性好等优点,现已成为全世界zui流行的粒度测试仪器。激光粒度仪作为一种新型的粒度测试仪器,已经在其它粉体加工与应用领域得到广泛的应用。激光散射粒度分析仪的特点是测试速度快、重复性好、准确性好、操作简便。对提高产品质量、降低能源消耗有着重要的意义。
  激光散射粒度分析仪简介:
  光在传播中,波前受到与波长尺度相当的隙孔或颗粒的限制,以受限波前处各元波为源的发射在空间干涉而产生衍射和散射,衍射和散射的光能的空间(角度)分布与光波波长和隙孔或颗粒的尺度有关。用激光做光源,光为波长一定的单色光后,衍射和散射的光能的空间(角度)分布就只与粒径有关。对颗粒群的衍射,各颗粒级的多少决定着对应各特定角处获得的光能量的大小,各特定角光能量在总光能量中的比例,应反映着各颗粒级的分布丰度。按照这一思路可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,进而研制仪器,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。
  激光散射粒度分析仪工作原理:
  激光散射粒度分析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。
  激光散射粒度分析仪的测量范围从纳米级到微米级,测量范围宽。在此范围内的颗粒粒度都可以采用激光粒度分析仪来完成,此外,从纳米到微米级的测量过程中,无需更换光源或者调整光学系统,操作起来十分方便快捷。激光粒度分析仪除了能够分析固体颗粒外,还能够分析液体中的颗粒,也就是说激光粒度分析仪可应用于粉末粒度分析以及乳液分析。区别于传统的粒度分析手法,激光散射粒度分析仪不受外界的温度变化、介质粘度及样品密度的影响。激光粒度分析仪会自动采集数据并进行处理,这种高度自动化减少了操作步骤,使得分析变得简单快速。
  激光散射粒度分析仪一般采用MIE散射原理,激光粒度分析仪内有激光器,它会发射出一束具有一定波长的激光束,该激光束在经过滤镜后成为平行的光束照射到颗粒上面,因为粒径不同,从而产生光散射现象。散射光的角度与颗粒直径的大小成反比;散射光强度随反射角度的增加而呈对数规律衰减。散射光在经过滤镜后投射在角度检测器上面,检测器通过计算散射光的能量分布就可以推测颗粒的大小及分布特性,以上就是激光散射粒度分析仪的工作原理。
  激光散射粒度分析仪按照这一思路可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,进而研制仪器,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。激光粒度分析仪采用湿法分散技术,机械搅拌使样品均匀散开,超声高频震荡使团聚的颗粒充分分散,电磁循环泵使大小颗粒在整个循环系统中均匀分布,从而在根本上保证了宽分布样品测试的准确重复。测试操作简便快捷:放入分散介质和被测样品,启动超生发生器使样品充分分散,然后启动循环泵,实际的测试过程只有几秒钟。测试结果以粒度分布数据表、分布曲线、比表面积、D10、D50、D90等方式显示、打印和记录。
  激光散射粒度分析仪输出数据丰富直观:本仪器的软件可以在各种计算机视窗平台上运行,具有操作简单直观的特点,不仅对样品进行动态检测,而且具有强大的数据处理与输出功能,用户可以选择和设计zui理想的表格和图形输出。
  激光散射粒度分析仪发出的激光束经聚焦、低通滤波和准直后,变成直径为8~25mm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,激光散射粒度分析仪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。
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