智能激光粒度分析儀是一種基于激光散射原理,用于測量顆粒大小分布的精密儀器。其工作原理基于米氏散射理論。當激光束照射到顆粒上時,顆粒會將光能散射到各個方向。散射光的強度與顆粒的大小、形狀、折射率以及激光波長等因素密切相關。通過測量散射光的強度分布,并結合顆粒的散射特性,可以推算出顆粒的粒徑大小及其分布。
智能激光粒度分析儀主要由激光發(fā)射器、光學系統(tǒng)、光電探測器、數據處理系統(tǒng)等部分組成。在測量過程中,激光發(fā)射器發(fā)出激光束,經過光學系統(tǒng)聚焦后照射到待測樣品上。樣品中的顆粒在激光束中發(fā)生散射,散射光經過光學系統(tǒng)收集后,由光電探測器轉換為電信號。數據處理系統(tǒng)對電信號進行處理,最終得到顆粒的粒徑大小及其分布。
智能激光粒度分析儀的結構:
1、光學系統(tǒng)
激光器:作為光源,通常采用He-Ne激光器或半導體激光器,提供特定波長的光束。
透鏡系統(tǒng):包括入射前的擴束透鏡和空間濾波器,用于將激光器發(fā)出的光束準直和過濾,形成平行單色光束;以及出射后的傅里葉透鏡,用于將散射光會聚在焦平面上。
測量窗口:讓被測樣品在分散的懸浮狀態(tài)下通過測量區(qū),以便儀器獲得樣品的粒度信息。
2、分散系統(tǒng)
濕法分散:通過超聲和攪拌使顆粒在液體介質中均勻分散。
干法分散:分為自由下落式和噴射式分散法兩種,確保樣品充分分散以獲得準確分析結果。
進樣系統(tǒng):與分散系統(tǒng)溝通,保證顆粒分散均勻地進入樣品室。
3、探測系統(tǒng)
光電探測器:分布在散射光經過傅里葉透鏡的焦平面上,呈環(huán)狀排列,用于接收散射光信號。
環(huán)形光電探測器陣列:由多個中心在光軸上的同心圓環(huán)組成,每個環(huán)是一個獨立的探測單元,用于收集不同角度范圍的散射光能量。
4、數據處理系統(tǒng)
計算機與成像系統(tǒng):將探測器收集到的散射光信號轉換為電信號,并通過電腦進行測量和反演計算,得到顆粒的粒度分布特征。
軟件操作界面:用戶可以通過軟件界面進行測試操作、參數設置、數據查看和報告生成等。
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