影響激光粒度儀粒度測量結(jié)果效果的因素分析

影響激光粒度儀粒度測量結(jié)果效果的因素分析激光粒度儀是通過顆粒的衍射或散射光的空間分布（散射譜）來分析顆粒大小的儀器采用Furanhofer衍射及Mie散射理論，測試過程不受溫度變化、介質(zhì)黏度，試樣密度及表面狀態(tài)等諸多因素的影響，只要將待測樣品勻稱地呈現(xiàn)于激光束中，即可獲得精確的測試結(jié)果。目前激光粒度儀測試過程中都面臨一個(gè)遮光度的選擇，通俗來講遮光度就是在使用激光粒度儀測試樣品時(shí)，配置的樣品懸浮液的濃度，遮光度的正確選擇是激光粒度儀在粒度測試過程中的一個(gè)重要的步驟，遮光度是否合適或者說被測樣品的濃度是否合適嚴(yán)重關(guān)系到粒度測量結(jié)果的精確性和代表性。激光粒度儀的測量原理要求在測試過程中，樣品的濃度以樣品中顆粒之間相互不發(fā)生二次散射為原則，理論上就是要求懸浮液或者空氣中顆粒之間的距離為顆粒直徑的3倍,但是這個(gè)要求特別難以把握，因此在實(shí)際的粒度測試中，通過調(diào)整遮光比的數(shù)值來盡量保證顆粒之間不發(fā)生二次散射。遮光比不宜過大（超過50%）或者過小（低于0.5%），遮光比過大時(shí)，顆粒的濃度過高，簡單發(fā)生二次散射，測量結(jié)果誤差增大;遮光比過低，樣品中顆粒的濃度太低，顆粒數(shù)太少，測試結(jié)果的代表性很差，甚至可能導(dǎo)致測試結(jié)果是無效的，因此在測試過程中，對遮光比的選取要通過反復(fù)試驗(yàn)，以得到正確的測量結(jié)果。一般來說，對于比較粗的樣品，遮光比可以選擇的比較高，如10~20%，正常狀況可以為5~20%;對于超細(xì)的樣品，可以適當(dāng)降低樣品的遮光比，但一般不要超過40%，這些都是試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，但最終還需通過反復(fù)試驗(yàn)，找到對應(yīng)樣品測試時(shí)遮光比的最佳數(shù)值。激光粒度儀的幾個(gè)基本功能：1、用于濕法和干法分析的樣品分散器可用于全部的樣品類型2、模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得濕法和干法測量模式之間可快速地互換3、每個(gè)分散器均采用自動(dòng)軟件配置，確保操作簡便易行4、一體化的標(biāo)準(zhǔn)操作程序（SOP）有助于依據(jù)ISO13320國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定測量方法和分散條件5、全自動(dòng)進(jìn)樣器，可進(jìn)行無人操作并且激光粒度儀的優(yōu)劣也影響了測量效果，我們推斷主要看其以下幾個(gè)方面：1、粒度測量范圍粒度范圍寬，適合的應(yīng)用廣。不僅要看其儀器所報(bào)出的范圍，而是看超出主檢測器面積的小粒子散射0.5pm如何檢測。最好的途徑是全范圍直接檢測，這樣才能保證本底扣除的全都性。不同方法的混合測試，再用計(jì)算機(jī)擬合成一張圖譜，確定2、激光光源一般選用2mW激光器，功率太小則散射光能量低，造成靈敏度低；另外，氣體光源波長短，穩(wěn)定性優(yōu)于固體光源。檢測器因?yàn)榧す庋苌涔猸h(huán)半徑越大，光強(qiáng)越弱，極易造成小粒子信噪比降低而漏檢，所以對小粒子的分布檢測能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形，半圓形和扇形幾個(gè)階段。3、激光粒度儀是否使用完全的米氏理論因?yàn)槊资瞎馍⒗碚撎貏e復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理量大，所以有些廠家忽視顆粒本身折光和汲取等光學(xué)性質(zhì)，采用近似的米氏理論，造成適用范圍受限制，漏檢幾率增大等問題。4、精確性和重復(fù)性指標(biāo)越高越好。采用NIST標(biāo)準(zhǔn)粒子檢測。5、穩(wěn)定性激光粒度儀穩(wěn)定性包括光路的穩(wěn)定性和分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和四周環(huán)境的影響。一般來講選用氣體激光器，使用光學(xué)平臺(tái)，有助于光路的穩(wěn)定。內(nèi)部發(fā)熱部件（如50瓦的鎢燈）將影響光路四周環(huán)境。6、掃描速度掃描速度快可提高數(shù)據(jù)精確性，重復(fù)性和穩(wěn)定性。不同廠家的激光粒度儀掃描速度不同，從1次/秒到1000次/秒。一般來講，循環(huán)掃描測試次數(shù)越多，平均結(jié)果的精確性越好，故速度越高越好；噴射式干法和噴霧更要求速度越高越好；自由降落式干法雖然速度不快，但由于粒子只通過樣品區(qū)一次，速度也是快一些好。7、使用和維護(hù)的簡便性拆卸、清洗是否便利：激光粒度儀分為主機(jī)和分散器兩