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激光粒度分析仪的原理特点及其应用现状

导读: 激光粒度仪顾名思义既然是粒度仪那当然是测量颗粒的,利用了激光具有的单色性和极强的方向性等特性,激光粒度仪是全球范围内公认的最先进,最快捷的颗粒测试仪器。

粒度分析在材料工程、食品工程、制药工程、石油化工、国防工业等领域具有重要作用。由于传统的粒度测量方法操作繁琐,耗时较长,已经越来越不能适应现代工业和科研快速反应的需求。现代新兴科技的发展使激光和微电子技术应用到粒度测量领域,完全克服了传统方法所带来的弊端,在大大减轻劳动强度的同时,加快了样品的检测速度,提高了检测结果的质量。

近年来,有关粒度分布的测试技术和测试方法有很多,而激光粒度分析方法,因测量速度快、精度高及准确度好等特点被人们普遍认同。激光粒度仪顾名思义既然是粒度仪那当然是测量颗粒的,利用了激光具有的单色性和极强的方向性等特性,激光粒度仪是全球范围内公认的最先进,最快捷的颗粒测试仪器

激光粒度分析仪的测量原理

激光粒度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,所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。

激光粒度分析仪的原理特点及其应用现状

米氏散射理论表明,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束的传播方向形成一个夹角θ,θ角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。即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的;大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的。进一步研究表明,散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样,测量不同角度上的散射光的强度,就可以得到样品的粒度分布了。

为了测量不同角度上的散射光的光强,需要运用光学手段对散射光进行处理。我们在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜,在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器,不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时,光信号将被转换成电信号并传输到电脑中,通过专用软件对这些信号进行处理,就会准确地得到粒度分布了。

激光粒度分析仪的特点

1.测量粒径范围广

激光粒度分析仪可进行从纳米到微米量级如此宽范围的粒度分布。约为:20nm~2000 μ m,某些情况下上限可达3500μm;由于仪器使用过程中无须更换镜头及调整光学系统,提高了系统的稳定性,简化了操作过程。

2.适用范围广

激光粒度分析仪不仅能测量固体颗粒,还能测量液体中的粒子。

3.重现性好

激光粒度分析法与传统方法相比,测试过程不受温度变化、介质黏度,试样密度及表面状态等诸多因素的影响,只要将待测样品均匀地展现于激光束中,激光粒度分析仪能给出准确可靠的测量结果。

4.测量速度快

整个测量过程在2 分钟左右即可完成,某些仪器已实现了实时检测和实时显示,可以让用户在整个测量过程中观察并监视样品。

5.操作简单

激光粒度分析仪能够自动完成数据采集、分析处理、结果保存、打印等功能,操作简单,自动化程度高。

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