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判斷激光粒度分析儀的優(yōu)劣

更新時(shí)間:2021-12-16      點(diǎn)擊次數(shù):3242
   激光粒度分析儀是根據(jù)光的散射原理測(cè)量粉顆粒大小的,是一種比較通用的粒度儀。其特點(diǎn)是測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍寬、測(cè)量速度快、操作方便,尤其適合測(cè)量粒度分布范圍寬的粉體和液體霧滴。對(duì)粒度均勻的粉體,比如磨料微粉,要慎重選用。
  由于小粒子散射角大,而主檢測(cè)器面積有限,一般只能接受到最多45度角的散射光(即大于0.5微米的粒子)。那么,如何檢測(cè)小粒子,如何克服小粒子光散射能量低,超出主檢測(cè)器范圍的問題,就成為評(píng)價(jià)激光粒度分析技術(shù)的關(guān)鍵。
  所以,判斷激光粒度分析儀的優(yōu)劣,主要看其以下幾個(gè)方面:
  1. 粒度測(cè)量范圍
  粒度范圍寬,適合的應(yīng)用廣。不僅要看其儀器所報(bào)出的范圍,而是看超出主檢測(cè)器面積的小粒子散射(<0.5μm>如何檢測(cè)。
  很好的途徑是全范圍直接檢測(cè),這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測(cè)試,再用計(jì)算機(jī)擬合成一張圖譜,肯定帶來誤差。
  2. 激光光源
  一般選用2mW激光器,功率太小則散射光能量低,造成靈敏度低;另外,氣體光源波長(zhǎng)短,穩(wěn)定性優(yōu)于固體光源。
  檢測(cè)器 因?yàn)榧す庋苌涔猸h(huán)半徑越大,光強(qiáng)越弱,極易造成小粒子信/噪比降低而漏檢,所以對(duì)小粒子的分布檢測(cè)能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測(cè)器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形,半圓形和扇形幾個(gè)階段。
  3-1 英國公司新一代的檢測(cè)器
  采用非均勻交叉排列三維扇形檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)際分辨率很高,無信號(hào)盲區(qū),相當(dāng)于環(huán)形或十字星形排列的175個(gè),半圓形排列的93個(gè),使直接檢測(cè)角達(dá)到135度。
  3-2 通道數(shù)
  在激光粒度分析儀中不象計(jì)數(shù)器中存在通道的概念,它實(shí)際為檢測(cè)器受光面積數(shù)。它有一個(gè)理論與實(shí)際的優(yōu)化值:偏少:接受的散射光不充分,準(zhǔn)確度差;偏多:靈敏度太高,導(dǎo)致重現(xiàn)性差。
  為彌補(bǔ)采樣速度慢的缺陷,一些廠家才使用更多的通道,以損失重現(xiàn)性而達(dá)到靈敏度要求,所以,這樣的測(cè)量時(shí)間在20秒或1分鐘以上。
  4. 是否使用*的米氏理論
  因?yàn)槊资瞎馍⒗碚摲浅?fù)雜,數(shù)據(jù)處理量大,所以有些廠家忽略顆粒本身折光和吸收等光學(xué)性質(zhì),采用近似的米氏理論,造成適用范圍受限制,漏檢幾率增大等問題。
  5. 準(zhǔn)確性和重復(fù)性指標(biāo)
  越高越好。采用NIST標(biāo)準(zhǔn)粒子檢測(cè)。
  6. 穩(wěn)定性
  儀器穩(wěn)定性包括光路的穩(wěn)定性和分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和周圍環(huán)境的影響。一般來講選用氣體激光器,使用光學(xué)平臺(tái),有助于光路的穩(wěn)定。內(nèi)部發(fā)熱部件(如50瓦的鎢燈)將影響光路周圍環(huán)境。
  穩(wěn)定性指標(biāo)在廠家儀器說明中沒有,用戶只能憑對(duì)于儀器結(jié)構(gòu)的判斷和參觀或詢問其他長(zhǎng)時(shí)間使用過的用戶來判斷。
  7. 掃描速度
  掃描速度快可提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,重復(fù)性和穩(wěn)定性。
  不同廠家的儀器掃描速度不同,從1次/秒到1000次/秒。一般來講,循環(huán)掃描測(cè)試次數(shù)越多,平均結(jié)果的準(zhǔn)確性越好,故速度越高越好;噴射式干法和噴霧更要求速度越高越好;自由降落式干法雖然速度不快,但由于粒子只通過樣品區(qū)一次,速度也是快一些好。
  用戶每天需要處理的樣品量,也是考慮速度的因素。
  8. 可自動(dòng)對(duì)中,無需要換鏡頭,可自動(dòng)校正
  9. 使用和維護(hù)的簡(jiǎn)便性
  關(guān)于這一點(diǎn),在購買之前往往被忽視,而實(shí)際上直接決定了儀器使用效率和壽命。了解的方法是對(duì)儀器結(jié)構(gòu)的了解和其他已有用戶的反映。
  拆卸、清洗是否方便:粒度儀分為主機(jī)和分散器兩部分。而樣品流動(dòng)池總是需要定期清洗的,清洗間隔視樣品性質(zhì)而定。將主機(jī)和分散器合二為一的儀器往往將樣品池深置于儀器內(nèi)部,取出和拆卸均很繁瑣,且極易碰壞光路系統(tǒng)。
  10. 是否符合國際標(biāo)準(zhǔn)
  ISO 13320 標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)激光粒度分析儀的基本要求。但并不是所有制造商都按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在測(cè)量亞微米粒子分布過程中,采用非激光衍射方法是不符合 ISO13320 標(biāo)準(zhǔn)的。
  11. 分散器
  11-1 濕法
  是否具有超聲和攪拌等物理分散功能,超聲功率和攪拌速度是否連續(xù)可調(diào),是保證分析結(jié)果重復(fù)性的關(guān)鍵。
  11-2 干法
  是否密閉式測(cè)量,樣品是否容易分散?如果不是,是否選擇了噴射式分散器
  300米/秒的沖擊氣流是保證樣品能夠充分分散后得到真實(shí)分析結(jié)果的前提。
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