激光粒度儀作為一種新型的粒度測(cè)試儀器,已經(jīng)在其它粉體加工與應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。它的特點(diǎn)是測(cè)試速度快、重復(fù)性好、準(zhǔn)確性好、操作簡(jiǎn)便。對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能源消耗有著重要的意義。
激光粒度儀經(jīng)典的光路由發(fā)射、接受和測(cè)量窗口等三部分組成。發(fā)射部分由光源和光束處理器件組成,主要是為儀器提供單色的平行光作為照明光。接收器是儀器光學(xué)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。測(cè)量窗口主要是讓被測(cè)樣品在*分散的懸浮狀態(tài)下通過(guò)測(cè)量區(qū),以便儀器獲得樣品的粒度信息。
接收器由傅立葉選鏡和光電探測(cè)器陣列組成。所謂傅立葉選鏡就是針對(duì)物方在無(wú)限遠(yuǎn),像方在后焦面的情況消除像差的選鏡。激光粒度儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)是一個(gè)光學(xué)傅立葉變換系統(tǒng),即系統(tǒng)的觀察面為系統(tǒng)的后焦面。由于焦平面上的光強(qiáng)分布等于物體(不論其放置在透鏡前的什么位置)的光振幅分布函數(shù)的數(shù)學(xué)傅立葉變換的模的平方,即物體光振幅分布的頻譜。激光粒度儀將探測(cè)器放在透鏡的后焦面上,因此相同傳播方向的平行光將聚焦在探測(cè)器的同一點(diǎn)上。據(jù)測(cè)器由多個(gè)中心在光軸上的同心圓環(huán)組成,每一環(huán)是一個(gè)獨(dú)立的探測(cè)單元。這樣的探測(cè)器又稱(chēng)為環(huán)形光電探測(cè)器陣列,簡(jiǎn)稱(chēng)光電探測(cè)器陣列。
激光粒度儀的原理
為了測(cè)量不同角度上的散射光的光強(qiáng),需要運(yùn)用光學(xué)手段對(duì)散射光進(jìn)行處理。我們?cè)诠馐械倪m當(dāng)?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€(gè)富氏透鏡,在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測(cè)器,不同角度的散射光通過(guò)富氏透鏡照射到多元光電探測(cè)器上時(shí),光信號(hào)將被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳輸?shù)诫娔X中,通過(guò)軟件對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理,就會(huì)準(zhǔn)確地得到粒度分布了。
歐美克激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測(cè)試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和*的方向性,所以在沒(méi)有阻礙的無(wú)限空間中激光將會(huì)照射到無(wú)窮遠(yuǎn)的地方,并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。
米氏散射理論表明,當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時(shí),一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象,散射光的傳播方向?qū)⑴c主光束的傳播方向形成一個(gè)夾角θ,θ角的大小與顆粒的大小有關(guān),顆粒越大,產(chǎn)生的散射光的θ角就越??;顆粒越小,產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大顆粒引起的;大角度(θ1)的散射光是由小顆粒引起的,如圖2所示。進(jìn)一步研究表明,散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣,測(cè)量不同角度上的散射光的強(qiáng)度,就可以得到樣品的粒度分布了。
激光粒度儀使用方法
基于光散射理論的激光粒度儀己經(jīng)廣泛用于粉末冶金、薄膜、膜片料、催化劑、絕緣材料、潤(rùn)滑油、超導(dǎo)體、無(wú)線電技術(shù)等行業(yè),涉及化學(xué)、制藥、食品、建材等工業(yè)領(lǐng)域并發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。激光粒度儀可以直接測(cè)定大氣中煙塵與灰塵在不同時(shí)間、不同位置的含量,從而得出大氣中煙塵灰塵時(shí)間-空間分布圖,為解決環(huán)境污染和性氣候預(yù)測(cè)起到一定的指導(dǎo)作用。近年來(lái) ,大氣污染、金屬氧化物和水力部門(mén)對(duì)江河的檢測(cè)等都是激光粒度儀應(yīng)用的新焦點(diǎn)。
歐美克噴霧激光粒度儀有什么特點(diǎn)?
(1)測(cè)試電路、控制電路、超聲器、循環(huán)泵、進(jìn)水閥、排水閥、攪拌器均安置在儀器主機(jī)箱內(nèi),儀器體積小,集成度高,便于運(yùn)輸、安裝和使用。
由于儀器集成度高,測(cè)試電路、控制電路及執(zhí)行裝置均在儀器主機(jī)箱內(nèi),極易產(chǎn)生強(qiáng)、弱電信號(hào)之間的相互干擾,造成測(cè)試不穩(wěn)定現(xiàn)象。噴霧激光粒度儀通過(guò)提高檢測(cè)電路的抗干擾能力、降低和屏蔽控制電路的干擾;合理安排各部分安裝位置,規(guī)范電源線、信號(hào)線布線,合理接地等措施,有效的減小和消除了干擾,保證了測(cè)試的穩(wěn)定性。
?。?)噴霧激光粒度儀采用USB通訊,所有測(cè)試操作全部由計(jì)算機(jī)控制完成,自動(dòng)化程度高。除加入樣品外,測(cè)試人員始終操作計(jì)算機(jī)即可,不用對(duì)儀器進(jìn)行任何直接操作。可明顯減輕測(cè)試者的工作強(qiáng)度,提高工作效率。
在自動(dòng)模式下工作時(shí),操作者只需完成啟動(dòng)程序、加入樣品、保存或打印測(cè)試結(jié)果幾項(xiàng)工作,操作極為簡(jiǎn)單。
?。?)控制程序人機(jī)界面直觀友好,使用方便,易于操作,并可自動(dòng)進(jìn)行界面切換。全部控制參數(shù)和測(cè)試條件的設(shè)置條目均放在同一界面上,不用更換界面便可一次完成所有設(shè)置。
所有操作的過(guò)程狀態(tài)均由進(jìn)程條動(dòng)態(tài)顯示,既能使操作者隨時(shí)掌握測(cè)試進(jìn)程,又增添了畫(huà)面的動(dòng)態(tài)感。
進(jìn)人測(cè)試狀態(tài)后,控制界面會(huì)自動(dòng)隱藏,測(cè)試界面*展現(xiàn),便于觀察測(cè)試過(guò)程。測(cè)試完畢,控制界面又會(huì)自動(dòng)彈出,省去了人工點(diǎn)擊的麻煩,體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)思想。如果需要,也可隨時(shí)點(diǎn)出控制界面。
智能校準(zhǔn)時(shí),計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)提示操作步驟,給操作者提供zui大方便。
(4)具有人工和自動(dòng)兩種操作模式。
人工模式:可以人工手動(dòng)點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕,控制測(cè)試過(guò)程和超聲器、循環(huán)泵、進(jìn)水閥、排水閥、攪拌器的工作狀態(tài),符合傳統(tǒng)操作習(xí)慣。該模式適用于測(cè)試條件不明確或較難分散,測(cè)試不太穩(wěn)定樣品的測(cè)試,特別是研究性的測(cè)試。
自動(dòng)模式:可以對(duì)超聲器、循環(huán)泵、進(jìn)水閥、排水閥及攪拌器的工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置,計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的狀態(tài)自動(dòng)完成測(cè)試過(guò)程。特別適用于測(cè)試條件較明確樣品的測(cè)試,可以保證測(cè)試條件的統(tǒng)一,消除由于不同操作者帶來(lái)的測(cè)試誤差。
?。?)具有智能校準(zhǔn)功能。
加入標(biāo)準(zhǔn)樣品后,不需人工挪動(dòng)鏡頭、樣品窗或修改程序及校正參數(shù),計(jì)算機(jī)利用先進(jìn)的智能化校正算 法,自動(dòng)消除測(cè)量誤差,完成儀器的自動(dòng)校準(zhǔn)。
?。?)能對(duì)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)分析處理。
激光粒度儀對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,自動(dòng)剔除不良結(jié)果,并對(duì)測(cè)試結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行綜合處理,免除了人工數(shù)據(jù)處理的麻煩和失誤。