激光粒度儀測試原理詳解

來源：

作者：

　　激光粒度儀是一種根據(jù)光的散射原理來測量粉體顆粒大小的精密儀器，集成了激光技術(shù)、現(xiàn)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、動態(tài)范圍大、操作簡便、重復性好等優(yōu)點，現(xiàn)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(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)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，所以在沒有阻礙的無限空間中激光將會照射到無窮遠的地方，并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。如圖1所示。

微納顆粒

圖1  激光束在無阻礙狀態(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，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?。活w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。進一步研究表明，散射光的強度代表該粒徑顆粒的數(shù)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，需要運用光學手段對散射光進行處理。我們在光束中的適當?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€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富氏透鏡照射到多元光電探測器上時，光信號將被轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸?shù)诫娔X中，通過濟南微納專用軟件對這些信號進行處理，就會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)問世到現(xiàn)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很重要的作用，因此粒度分析技術(shù)和分析儀器便應(yīng)勢發(fā)展起來，中國不僅實現(xiàn)了粒度儀行業(yè)的從無到有，更是發(fā)展為全球zui大的粒度儀市場，國產(chǎn)粒徑儀產(chǎn)品技術(shù)進步飛速，產(chǎn)品主要性能已經(jīng)達到或接近國外同類產(chǎn)品的先進水平，與進口粒度儀相比，國產(chǎn)激光粒度儀在價格和服務(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)于中國海洋大學物理系光學專業(yè)，畢業(yè)后一直從事粒度測試技術(shù)的研究，1986年任山東建材學院顆粒測試研究所所長、國家“七五”科技攻關(guān)項目“水泥顆粒級配在線分析儀”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)的專家，后來成立了濟南微納顆粒儀器。

微納顆粒

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三十多種產(chǎn)品，可以滿足客戶濕法、干法、圖像、噴霧、納米、在線監(jiān)測等各種粒度測試要求。

微納顆粒

Winner2009智能型濕法大量程激光粒度儀

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

微納顆粒