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激光粒度分析仪的工作原理

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激光粒度分析仪是通过物理激光散射的方法来测试固体颗粒的大小和分布的一种粒度分析仪器,当然还有根据其他测试原理而设计的粒度仪,如沉降式粒度仪、颗粒图像分析仪等。粒度分析仪的应用领域十分广泛,从材料工程、石油化工等行业到医学制药都离不开粒度分析仪。鉴于激光粒度分析仪在各个行业的广泛应用,下面我们就讨论一下激光粒度分析仪的工作原理、优势和应用领域


一、激光粒度分析仪的工作原理:

激光粒度分析仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象。散射光的传播方向将与主光荣的传播方向形成一个夹角θ。散射理论和结果证明,散射角θ的大小与颗粒的大小有关,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。


激光粒度分析仪经典的光路由发射、接受和测量窗口等三部分组成。发射部分由光源和光束处理器件组成,主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。接收器是仪器光学结构的关键。测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区,以便仪器获得样品的粒度信息。

激光粒度分析仪的工作原理.png


接收器由傅立叶选镜和光电探测器阵列组成。所谓傅立叶选镜就是针对物方在无限远,像方在后焦面的情况消除像差的选镜。激光粒度分析仪的光学结构是一个光学傅立叶变换系统,即系统的观察面为系统的后焦面。由于焦平面上的光强分布等于物体(不论其放置在透镜前的什么位置)的光振幅分布函数的数学傅立叶变换的模的平方,即物体光振幅分布的频谱。激光粒度分析仪将探测器放在透镜的后焦面上,因此相同传播方向的平行光将聚焦在探测器的同一点上。据测器由多个ZX在光轴上的同心圆环组成,每一环是一个独立的探测单元。这样的探测器又称为环形光电探测器阵列,简称光电探测器阵列。


激光器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,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。


尽管散射光的强度分布总是ZX大,边缘小,但是由于探测单元的面积总是里面小外面大,所以测得的光能分布的峰值一般是在ZX和边缘之间的某个单元上。当颗粒直径变小时,散射光的分布范围变大,光能分布的峰值也随之外移。所以不同大小的颗粒对应于不同的光能分布,反之由测得的光能分布就可推算样品的粒度分布。


二、激光粒度分析仪的应用领域:

1、测各种非金属粉:如重钙、轻钙、滑石粉、高岭土、石墨、硅灰石、水镁石、重晶石、云母粉、膨润土、硅藻土、黏土、二氧化硅、石榴石、硅酸锆、氧化锆、氧化镁、氧化锌等。


2、测各种金属粉:如铝粉、锌粉、钼粉、钨粉、镁粉、铜粉以及稀土金属粉、合金粉等。


3、测其它粉体:如锂电池材料、催化剂、荧光粉、水泥、磨料、医药、农药、食品、涂料、染料、河流泥沙、陶瓷原料、化工材料、纳米材料、造纸填料涂料、各种乳浊液等。


激光粒度分析仪的应用领域.png

三、激光粒度分析仪的六大优势:

diyi、仪器采用先进的成型工艺,使仪器的结构紧凑合理,外形美观大方,使用维护方便;采用Zxin的抗干扰技术,使仪器的电气稳定性更好,故障率更低。


第二、duchuang的准确性标定功能:所有激光粒度分布仪都通过标准样品的标定,充分保证仪器测试结果的准确性。同时,随仪器向用户提供标准样品,用户可以随时检验仪器的准确性,避免因为仪器漂移、电压波动等因素使测试结果不准而带来的损失。


第三、激光粒度分析仪系统提供微量样品池和循环泵两种进样方式,可以根据需要选择一种或两种进样方式的配置,两种进样方式的转换方便快捷。


第四、独具特色的循环分散系统:包括可空杯启动的超声波分散器、蠕动离心循环泵、电子定时器、电动搅拌器等。激光粒度分析仪蠕动循环泵的优点是循环时颗粒与外界没有任何接触,这一点对易碎颗粒的粒度测试Z为有利。全不锈钢外壳使系统经久耐用。


第五、独具特色的微量样品池进样系统:其中微量样品池系统包括20ml微量样品池、垂直电动搅拌器。激光粒度分析仪系统适合有机溶剂介质和贵重样品。更值得称道的是微量样品池系统和循环系统的切换极其方便。


第六、软件功能强大、界面友好、操作简便。具有多语言功能,可以方便地进行英语、汉语转换;测试结果可以转换成Excel、Word或图形格式;激光粒度分析仪报告单格式可以任意编辑并可方便地添加用户信息;系统保存了数百种物质的光学参数,几乎涵盖所有常见样品,保证测试结果准确可靠。


2004-11-01 浏览次数:7476次
本文来源:https://www.yiqi.com/daogou/detail_1339.html
延伸阅读
  • 激光粒度分析仪原理
    激光粒度分析仪仪是根据光的散射原理测量粉颗粒大小的,是一种比较通用的粒度仪。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。对粒度均匀的粉体,比如磨料微粉,要慎重选用。

    11-01

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