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全自动颗粒计数器的使用方法

利用全自动光学颗粒计数器进行样品中的颗粒度检测是技术上的一大进步,在实际的检测工作中需要特别对检测流速进行控制。本文阐述了其检测原理,并验证了检测流速对颗粒度结果的影响及解决办法,Z后对以气压为检测动力的缺陷进行了解释。


相对于显微镜法和显微镜比对法,利用全自动光学颗粒计数器进行样品中的颗粒度检测是技术上的一大进步,其具有自动化程度高、检测效率高、准确度高、重复性高等优点,其在许多行业都有应用,尤其在国防、化工、电力、电子、医药等领域应用尤其广泛。


全自动颗粒度计数器,这类传感器属于光学传感器,分辨率高,检测重合误差极限高。系统大体可分为取样器、传感器、计数器、空气动力装置部分。其核心装置是液体流检测传感器,不同型号的传感器工作流速不同,如何正确把控检测流速就成为颗粒度检测工作中的重要环节。

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1、检测原理和颗粒度计数的关系

传感器的检测通道是一个很细小的石英管道,石英管道横截面呈方形,其中的相对两个表面是石英材料的透光窗口,其检测光源是由激光发射器发出的激光—一束准直光线,能精确穿透细小的石英窗口直达光电转换器。


当被检测样品通过传感器中的检测光路时,样品中所含有的颗粒会不同程度地遮档光源信号,当样品中颗粒物质产生的遮光效应影响了通光量时,光电转换器上所接受到的光强度就会随之变化,进而改变了电信号。这里的电信号Z后被转换成电压值来表示,通过不同的电压脉冲对应不同粒径的颗粒。


在样品通过检测通道时,大小不同的颗粒所产生的遮光效果是不同的,从而产生不同的电压值。因此,在检测工作中使不同的颗粒物在经过检测通道时,能反映出相应的传感器电压值,就成为保证颗粒度检测质量的关键。目前国内使用的绝大多数液体自动颗粒计数器,对于取样体积的控制都能做到小于5%的准确度,那么对检测流速的控制,就成为准确测出样品中的颗粒尺寸和数量的重要因素。


如果样品流速过慢,被测颗粒物持续遮挡光源信号,进而造成转换电压不断增大,这样就造成了被检测颗粒物粒径偏大,或者被重复计数,造成计数过多;如果样品流速过快,被检测到的电压幅值还未达到粒径相应的电压阀值时,被测颗粒物已经离开检测窗口,那么就造成了被检测颗粒物粒径偏小的现象,或者因为光电转换器工作频率的限制,过快的流速时检测小间隔颗粒群,光电传感器来不及响应而造成遗漏计数。


当进行颗粒度检测工作时,除了要在前期准备、取样、制样、检测这四个环节中,严格保证对外界污染物的隔离外,针对全自动颗粒计数器的工作特点,我们发现设备操作时的气泵工作压力对检测结果有较大影响,因为相同样品在不同的泵压下检测时间是不同的,在取样体积不变的前提下,泵压也直接影响了检测流速。那么气泵压力对检测结果的影响到底如何,下面就以实验来进行验证。


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2、实验验证

被检测样品选择变压器油,变压器油粘度低容易调节检测流速,而且变压器油一般颗粒浓度低,不影响检测设备的重合误差极限,容易得出真实结果。


在不同的气泵压力下进行检测,将颗粒度检测仪的检测气压在每批样品检测完毕后进行调节,以此控制各样品的检测流速,得到了各个检测流速下的颗粒度检测结果。将检测得到的数据作图,纵坐标轴是颗粒计数,横坐标轴是检测次序,随着检测次序的推进,检测时间是不断增大的,但是每次进样量是设定不变的。


在综合考虑了检测仪器的电压阀值噪声水平、重合误差极限、分辨力等内在因素,挑选出颗粒粒径区间中段作为典型值。


3、结果分析及问题解决办法

3.1结果分析

如果样品的检测流速是V,那么对于颗粒直径是R的颗粒物来说,检测时间T与V是反比关系。通过检测结果来看,各粒径区间的颗粒数随着检测时间的不同也是在动态变化的,那么检测流速也是在变化的。


资料显示,当检测流速为工作流速的90%~110%(偏差±10%)时,检测结果才相对可靠,这个合理流速窗口很小,在实际工作中需要特别注意。对于低粘度的样品(比如变压器油)通过调节检测泵压就能很好地控制检测流速,对于一些高粘度样品就要格外注意了。

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3.2问题解决方法

针对运动粘度不同的样品,在进行颗粒度检测前需要进行预处理。比较容易操作的有加热和稀释两种法。


加热法就是在样品进行检测前对其加热处理,提高样品体系温度从而降低其运动粘度,但是加热温度不能过高,要低于检测系统所能承受的Zgao工作温度,一般要求不高过60℃,否则会造成检测系统故障或使样品性质改变,从而使检测结果产生误差。对一些不仅需要检测颗粒度还要检测其它项目的单样,还要考虑加热对接下来的检测项目所产生的影响。


稀释法就是在样品体系中加入稀释液,降低样品体系的浓度。需要注意的是,稀释液中的颗粒Z终也将被计算在样品颗粒度结果内,因此稀释液要处理的非常干净才可使用;其次,稀释后的样品检测结果Z终要按照100ml样品来计算,所以稀释过程中的定量误差将直接影响Z终颗粒度结果。而Z好的解决办法是从检测动力源入手。


如前所述,全自动颗粒计数器的检测动力是一个压缩气泵,当检测开始时压缩气泵产生压缩气体迫使样品通过检测窗口,利用不同的气体压力产生不同的检测流速。但是被检测样品的运动粘度往往各不相同,相同的检测流速需要的检测压力也不同,如果样品运动粘度过大,检测油流会使空气过度压缩,气泵做功将有很大一部分被压缩空气产热消耗,从而使检测流速降低。


4、结语

综上所述,不难看出在颗粒度检测工作中,必须对检测流量进行把控,否则检测结果就会千差万别。对系统的了解在某种程度上会提高工作的成效,只有对工作的各方面充分理解,不断提高自身水平,才能保证检测结果的准确性。


2004-10-31 浏览次数:5711次
本文来源:https://www.yiqi.com/daogou/detail_1327.html
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