粒度分析儀的工作原理是什么?

(1)激光粒度儀原理

激光粒度儀一般是由激光器、富氏透鏡、光電接收器陣列、信號轉(zhuǎn)換與傳輸系統(tǒng)、樣品分散系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。激光粒度儀的原理基于米氏散射理論和夫瑯和費(fèi)衍射理論，根據(jù)顆粒的衍射或散射光的空間分布(散射譜)來分析顆粒大小。

激光器發(fā)出的激光束，經(jīng)濾波、擴(kuò)束、準(zhǔn)直后變成一束平行光，在該平行光束沒有照射到顆粒的情況下，光束經(jīng)過富氏透鏡后將其匯聚到焦點上。當(dāng)通過某種特定的方式把顆粒均勻地放置到平行光束路徑中時，激光束經(jīng)過顆粒時將發(fā)生衍射或散射現(xiàn)象，一部分光將與光軸成一定的角度向外擴(kuò)散。

米氏散射理論表明，當(dāng)激光束在行進(jìn)過程中遇到顆粒時，會發(fā)生偏離其直線傳播方向的散射現(xiàn)象。散射角度反映了顆粒粒度的大小，顆粒越大，產(chǎn)生的散射角就越小;顆粒越小，產(chǎn)生的散射角就越大。當(dāng)顆粒尺寸較大(至少大于2倍波長)，并且只考慮小角散射(散射角小于5°)時，散射光場也可用較簡單的夫瑯和費(fèi)衍射理論近似描述。散射光強(qiáng)反映了顆粒粒徑的分布，隨角度的增加呈對數(shù)衰減。因此，利用光散射技術(shù)可以測量顆粒群的尺寸分布、濃度分布、顆粒形狀與折射率。

(2)動態(tài)光散射粒度分析儀原理

動態(tài)光散射粒度分析儀采用動態(tài)光散射原理和光子相關(guān)光譜技術(shù)，根據(jù)顆粒在液體中布朗運(yùn)動的速度測定顆粒大小。小顆粒布朗運(yùn)動速度快，大顆粒布朗運(yùn)動速度慢，激光照射這些顆粒，不同大小的顆粒將使散射光發(fā)生快慢不同的漲落起伏。光子相關(guān)光譜法就根據(jù)特定方向的光子漲落起伏分析其顆粒大小。

(3)圖像顆粒分析儀

用顯微鏡專用標(biāo)準(zhǔn)刻度尺直接標(biāo)定每個像素的尺寸，再根據(jù)每個顆粒圖像面積所占的像素多少來度量顆粒的大小。通過對顆粒數(shù)量和每個顆粒所包含的像素數(shù)量的統(tǒng)計，計算出每個顆粒的等圓面積和等球體積，從而得到顆粒的等圓面積直徑、等球體積直徑以及長徑比等。

粒度分析報告怎么看?

1、測試報告由6部分組成：表頭、樣品信息及測試信息、分析結(jié)果、圖形、數(shù)據(jù)表、表尾。

2、量程：即測試范圍，在軟件的數(shù)據(jù)模板中選定。

3、分散介質(zhì)：用于分散被測樣品的介質(zhì)。被測物質(zhì)與分散介質(zhì)不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不能在其中溶解。

4、分散劑：能夠改變顆粒與液體之間的界面狀態(tài)，促進(jìn)顆粒充分分散的化學(xué)物質(zhì)。

5、光學(xué)濃度：即遮光比。

6、樣品濃度：即樣品在分散介質(zhì)中的體積百分比濃度，需要在系數(shù)校準(zhǔn)設(shè)置中輸入體積百分比計算系數(shù)后才能分析。

7、自由分布：由無約束自由擬合算法所得的樣品本身固有的自然粒度分布。軟件中還設(shè)有R-R分布和對數(shù)正態(tài)分布。

8、X10：顆粒累計分布為10%的粒徑，即小于此粒徑的顆粒體積含量占全部顆粒的10%。

9、X50：顆粒粒徑分布為50%的粒徑，即小于此粒徑的顆粒體積含量占全部顆粒的50%。

10、X90：顆粒粒徑分布為90%的粒徑，即小于此粒徑的顆粒體積含量占全部顆粒的90%。

11、Xav：顆粒群的平均粒徑。

12、S/V：體積比表面積，即單位體積顆粒的表面積。

13、X[3，2]：表面積平均粒徑，是粒徑對表面積的加權(quán)平均，又稱索太爾平均徑。

14、X[4，3]：體積平均粒徑，是粒徑對體積(或重量)的加權(quán)平均，同上述Xav。

15、擬合誤差：能譜數(shù)據(jù)向粒度分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生的計算誤差。

16、自定義項目分析結(jié)果：用戶根據(jù)需要自行添加的分析項目，添加該分析項目后，軟件自動顯示出結(jié)果。