了解激光粒度儀工作及測試原理

        激光粒度儀是通過顆粒的衍射或散射光（散射光譜）的空間分布來分析粒度的儀器。采用呋喃霍夫衍射和米氏散射理論，測試過程不受溫度變化、介質(zhì)粘度、樣品密度和表面狀態(tài)等多種因素影響，只要待測樣品在激光中均勻顯示即可光束，可以獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果。
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??激光粒度儀作為一種新型的粒度檢測儀器，已廣泛應(yīng)用于粉體加工、應(yīng)用和研究等領(lǐng)域。它具有測試速度快、測試范圍廣、重復(fù)性和真實性好、操作簡便等特點。
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?? 01 激光粒度儀工作原理
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??利用粒子的散射現(xiàn)象，根據(jù)散射光能量的分布，計算出被測粒子的粒度分布。根據(jù)現(xiàn)實中各種粒度測量儀器的工作原理，我們不妨將“粒度"定義如下：當(dāng)被測粒子的某種物理性質(zhì)或物理行為類似于均質(zhì)球體（或兩者的組合）時) 的某一直徑，則該球體（或其組合）的直徑被視為被測粒子的等效粒徑（或粒徑分布）。
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??該定義包含以下含義：
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?? (1) 粒度測量本質(zhì)上是通過將被測粒子與相同材料制成的球體進(jìn)行比較而獲得的；
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?? (2) 不同原理的儀器選擇不同的物理特性或物理行為作為參考量進(jìn)行比較，例如：沉降儀選擇沉降速度，激光粒度儀選擇散射光能分布，篩分方法選擇顆粒能否通過篩子，等等。; n
?? (3) 將待測粒子的某種物理性質(zhì)或物理行為與同質(zhì)球體進(jìn)行比較時，有時可以找到一個（或一組）具有*相同特性的球體（如庫爾特計數(shù)器），有時您只能找到相似的球體。由于“相同"在理論上可以看作是“相似"的特例，因此在定義中使用“相似"一詞是為了使定義更加普遍；被測粒子的某種物理性質(zhì)或物理行為被用作均質(zhì)球體。比較的時候，有時可以找一個一定直徑的球來對應(yīng)，有時需要不同大小的球組合來對應(yīng)才相似。
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?? 02 激光粒度儀的原理
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??激光粒度分析儀根據(jù)粒子引起激光散射的物理現(xiàn)象來測試粒度分布。由于激光具有良好的單色性和*的方向性，平行的激光束將在無限空間內(nèi)照射到無限遠(yuǎn)的地方而不受阻礙。地方，并且在傳播過程中幾乎沒有分歧。
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??當(dāng)光束被粒子阻擋時，一部分光會發(fā)生散射，如圖8所示。散射光的傳播方向?qū)⑴c主光束的傳播方向形成角度θ。散射理論和實驗結(jié)果告訴我們，散射角 θ 的大小與粒子的大小有關(guān)。粒子越大，散射光的角度θ越小；粒子越小，散射光的角度θ越大。在圖 8 中，散射光 I1 是由較大的顆粒引起的；散射光 I2 是由較小的顆粒引起的。進(jìn)一步的研究表明，散射光的強(qiáng)度代表了這種尺寸的粒子數(shù)量。這樣，通過測量不同角度散射光的強(qiáng)度，就可以得到樣品的粒度分布。
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?? 03 激光粒度儀主要分為三種
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??1靜態(tài)激光
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??能譜是一個穩(wěn)定的空間分布。主要適用于微米級粒子的測試，改進(jìn)后測量下限可擴(kuò)展至幾十納米。
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?? 2動態(tài)激光
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??根據(jù)粒子的布朗運(yùn)動，通過檢測一個或兩個散射角的動態(tài)光散射信號來分析納米粒子的尺寸。能譜隨時間高速變化。基于動態(tài)光散射原理的粒度分析儀僅適用于納米級顆粒的測量。
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?? 3透光沉降
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??一般來說，激光粒度儀是指基于衍射和散射原理的粒度分析儀。光透射沉降裝置是基于斯托克斯沉降定律而不是激光衍射/散射原理，因此不能將此類儀器稱為激光粒度分析儀。
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