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激光粒度儀測試原理詳解

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　　激光粒度儀是一種根據光的散射原理來(lái)測量粉體顆粒大小的精密儀器，集成了激光技術(shù)、現代光電技術(shù)、電子技術(shù)、精密機械和計算機技術(shù)，具有測量速度快、動(dòng)態(tài)范圍大、操作簡(jiǎn)便、重復性好等優(yōu)點(diǎn)，現已成為全世界zui流行的粒度測試儀器，尤其適合測量粒度分布范圍寬的粉體和液體霧滴。它是根據顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現象測試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和極強的方向性，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)窮遠的地方，并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現象。如圖1所示。

微納顆粒

圖1  激光束在無(wú)阻礙狀態(tài)下的傳播示意圖

　　米氏散射理論表明，當光束遇到顆粒阻擋時(shí)，一部分光將發(fā)生散射現象，散射光的傳播方向將與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，散射光的強度代表該粒徑顆粒的數量。這樣，測量不同角度上的散射光的強度，就可以得到樣品的粒度分布了。

微納顆粒

圖2  不同粒徑的顆粒產(chǎn)生不同角度的散射光

　　為了測量不同角度上的散射光的光強，需要運用光學(xué)手段對散射光進(jìn)行處理。我們在光束中的適當的位置上放置一個(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器上時(shí)，光信號將被轉換成電信號并傳輸到電腦中，通過(guò)濟南微納專(zhuān)用軟件對這些信號進(jìn)行處理，就會(huì )準確地得到粒度分布了，如圖3所示。

微納顆粒

　　激光粒度儀從研發(fā)問(wèn)世到現在已經(jīng)有四、五十年歷史，由于國家經(jīng)濟發(fā)展的需要，各行各業(yè)對材料性能的要求越來(lái)越嚴苛，材料顆粒粒度的大小和分布情況對材料的性能起著(zhù)很重要的作用，因此粒度分析技術(shù)和分析儀器便應勢發(fā)展起來(lái)，中國不僅實(shí)現了粒度儀行業(yè)的從無(wú)到有，更是發(fā)展為全球zui大的粒度儀市場(chǎng)，國產(chǎn)粒徑儀產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步飛速，產(chǎn)品主要性能已經(jīng)達到或接近國外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平，與進(jìn)口粒度儀相比，國產(chǎn)激光粒度儀在價(jià)格和服務(wù)的優(yōu)勢上更加明顯。

　　濟南微納顆粒儀器的創(chuàng )始人任中京教授畢業(yè)于中國海洋大學(xué)物理系光學(xué)專(zhuān)業(yè)，畢業(yè)后一直從事粒度測試技術(shù)的研究，1986年任山東建材學(xué)院顆粒測試研究所所長(cháng)、國家“七五”科技攻關(guān)項目“水泥顆粒級配在線(xiàn)分析儀”負責人和山東八五科技攻關(guān)項目“JL9200便攜式高分辨率激光粒度分析儀”負責人，是zui早一批從事粒度儀研發(fā)的專(zhuān)家，后來(lái)成立了濟南微納顆粒儀器。

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JL9200便攜式高分辨率激光粒度分析儀

　　微納品牌顆粒粒度測試系列儀器分為七大類(lèi)三十多種產(chǎn)品，可以滿(mǎn)足客戶(hù)濕法、干法、圖像、噴霧、納米、在線(xiàn)監測等各種粒度測試要求。

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Winner2009智能型濕法大量程激光粒度儀

　　微納粒度儀測試操作簡(jiǎn)便快捷：放入分散介質(zhì)和被測樣品，啟動(dòng)超生發(fā)生器使樣品充分分散，然后啟動(dòng)循環(huán)泵，測試過(guò)程只有幾秒鐘。測試結果以粒度分布數據表、分布曲線(xiàn)、比表面積、D10、D50、D90等方式顯示、打印和記錄。輸出數據豐富直觀(guān)：微納儀器的軟件可以在各種計算機視窗平臺上運行，具有操作簡(jiǎn)單直觀(guān)的特點(diǎn)，不僅對樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測，而且具有強大的數據處理與輸出功能,用戶(hù)可以根據行業(yè)要求及關(guān)注點(diǎn)自行選擇測試報告中的輸出結果和顯示形式。

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