激光粒度儀的標(biāo)準(zhǔn)
點(diǎn)擊次數(shù)：2431次 更新時間：2008-07-29
以往的粒度分析方法通常采用篩分或沉降法。常用的沉降法存在著檢測速度慢（尤其對小粒子）、重復(fù)性差、對非球型粒子誤差大、不適用于混合物料（即粒子比生必須一致才能較準(zhǔn)備）、動態(tài)范圍窄等缺點(diǎn)。隨著激光衍謝法的發(fā)明，粒度測量*克服了沉降法所帶來的弊端，大大減輕了勞動強(qiáng)度及加快了樣品檢測速度（從半小時縮短到了1分鐘）。
激光衍射法測量粒度大小基于以下事實(shí)：即小粒子對激活的散射角大，大粒子對激光的散射角小。通過散射角的大小測量即可換算出料子大小。其依據(jù)的光學(xué)理念為米氏理念和弗朗霍夫理論。其中弗霍理論為大顆粒米多理論的近似，即略了米氏理論的虛數(shù)子集，并且假定顆粒不透明；并忽略光散射系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)，即設(shè)定所有分散劑和分散質(zhì)參數(shù)均為1，因此數(shù)學(xué)處理上要簡單得多，對有色物質(zhì)和小粒子誤差也大得多。同樣，近似的米氏理念對乳化液也不適用。
另外，根據(jù)瑞利散射定律，散射光的光強(qiáng)與顆粒直徑的六次方成正比，與散射光的光源波長的四次方成反比，這意味著顆粒直徑減少10倍，散射光強(qiáng)減弱100萬倍！而光源波長越短，散射光強(qiáng)度越高。
再者，由于小粒子散射角大，而主檢測器面積有限，一般只能接受到zui多45度角的散射光（即大于0.5微米的料子）。那么，如何檢測小粒子，如何克服小粒子光散射能量低，超出主檢測器范圍的問題，就成為評價激光分析技術(shù)的關(guān)鍵。
所以，判斷激光粒度分析儀的優(yōu)劣，主要看其以下幾個方面：
1.粒度測量范圍：粒度范圍寬，適合的應(yīng)用廣。不僅要看儀器所報出的范圍，而是看超出主檢測面積的小粒子散射（＜0.5μm）如何檢測。
的途徑是全范圍直接檢測，這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測試，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，氣體光源波長短，穩(wěn)定性擾于固體光源。
檢測器：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/噪比降低而漏栓，所以對小粒子的分布檢測能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形，半圓形和扇形幾個階段。
3.1 濟(jì)南潤之科技有限公司rise系列激光粒度儀檢測器
采用非均勻性交叉三維扇形矩陣排列 檢測系統(tǒng)，實(shí)際分辨率zui高， 使 zui大測角達(dá)到135度。充分保證了信號探測的全面性。
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)際為檢測受光面積數(shù)，它有一個理念與實(shí)際的*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)采樣速度的缺陷，一些廠家才使用更多的通道，以損失重視而達(dá)到靈敏度要求，所以，這樣的測量時間在20秒或1分鐘以上。
4.是否使用*的米氏理念：因?yàn)槊资瞎馍⒗砟罘浅?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)指標(biāo)：越高越好。采用NIST標(biāo)準(zhǔn)粒子檢測。
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，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，用戶只能憑對于儀器 結(jié)構(gòu)的判斷和參觀或詢問其他長時間使用 用戶來判斷。
7.掃描速度： 掃描速度可提高數(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. Rise系列激光粒度儀不需要自動校正，可長期穩(wěn)定使用
9.使用維護(hù)的簡便性：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：粒度儀分主機(jī)和分散系統(tǒng)兩部分。 將主機(jī)和分散系統(tǒng)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)。濟(jì)南潤之科技有限公司清洗方便，省時省力。
10.是否符合標(biāo)準(zhǔn)：ISO 13320標(biāo)準(zhǔn)是對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。在測量亞微米粒子分布過程中，采用非激光衍射方法是不符合ISO 13320標(biāo)準(zhǔn)的。Rise系列激光粒度儀產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合ISO 13320標(biāo)準(zhǔn)，吸取了英、美、德等國家的粒度測試先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，博采眾家之長。產(chǎn)品的一切指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)，先進(jìn)水平。獲得國家，號ZL200520087017.1
11. 分散系統(tǒng) 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 濕法 Rise系列激光粒度儀采用濕法測試，可用蒸餾水，純凈水，酒精和溶劑油等液體做分散介質(zhì)。
激光衍射法測量粒度大小基于以下事實(shí)：即小粒子對激活的散射角大，大粒子對激光的散射角小。通過散射角的大小測量即可換算出料子大小。其依據(jù)的光學(xué)理念為米氏理念和弗朗霍夫理論。其中弗霍理論為大顆粒米多理論的近似，即略了米氏理論的虛數(shù)子集，并且假定顆粒不透明；并忽略光散射系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)，即設(shè)定所有分散劑和分散質(zhì)參數(shù)均為1，因此數(shù)學(xué)處理上要簡單得多，對有色物質(zhì)和小粒子誤差也大得多。同樣，近似的米氏理念對乳化液也不適用。
另外，根據(jù)瑞利散射定律，散射光的光強(qiáng)與顆粒直徑的六次方成正比，與散射光的光源波長的四次方成反比，這意味著顆粒直徑減少10倍，散射光強(qiáng)減弱100萬倍！而光源波長越短，散射光強(qiáng)度越高。
再者，由于小粒子散射角大，而主檢測器面積有限，一般只能接受到zui多45度角的散射光（即大于0.5微米的料子）。那么，如何檢測小粒子，如何克服小粒子光散射能量低，超出主檢測器范圍的問題，就成為評價激光分析技術(shù)的關(guān)鍵。
所以，判斷激光粒度分析儀的優(yōu)劣，主要看其以下幾個方面：
1.粒度測量范圍：粒度范圍寬，適合的應(yīng)用廣。不僅要看儀器所報出的范圍，而是看超出主檢測面積的小粒子散射（＜0.5μm）如何檢測。
的途徑是全范圍直接檢測，這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測試，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，氣體光源波長短，穩(wěn)定性擾于固體光源。
檢測器：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/噪比降低而漏栓，所以對小粒子的分布檢測能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形，半圓形和扇形幾個階段。
3.1 濟(jì)南潤之科技有限公司rise系列激光粒度儀檢測器
采用非均勻性交叉三維扇形矩陣排列 檢測系統(tǒng)，實(shí)際分辨率zui高， 使 zui大測角達(dá)到135度。充分保證了信號探測的全面性。
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)際為檢測受光面積數(shù)，它有一個理念與實(shí)際的*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)采樣速度的缺陷，一些廠家才使用更多的通道，以損失重視而達(dá)到靈敏度要求，所以，這樣的測量時間在20秒或1分鐘以上。
4.是否使用*的米氏理念：因?yàn)槊资瞎馍⒗砟罘浅?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)指標(biāo)：越高越好。采用NIST標(biāo)準(zhǔn)粒子檢測。
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，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，用戶只能憑對于儀器 結(jié)構(gòu)的判斷和參觀或詢問其他長時間使用 用戶來判斷。
7.掃描速度： 掃描速度可提高數(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. Rise系列激光粒度儀不需要自動校正，可長期穩(wěn)定使用
9.使用維護(hù)的簡便性：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：粒度儀分主機(jī)和分散系統(tǒng)兩部分。 將主機(jī)和分散系統(tǒng)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)。濟(jì)南潤之科技有限公司清洗方便，省時省力。
10.是否符合標(biāo)準(zhǔn)：ISO 13320標(biāo)準(zhǔn)是對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。在測量亞微米粒子分布過程中，采用非激光衍射方法是不符合ISO 13320標(biāo)準(zhǔn)的。Rise系列激光粒度儀產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合ISO 13320標(biāo)準(zhǔn)，吸取了英、美、德等國家的粒度測試先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，博采眾家之長。產(chǎn)品的一切指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)，先進(jìn)水平。獲得國家，號ZL200520087017.1
11. 分散系統(tǒng) 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 濕法 Rise系列激光粒度儀采用濕法測試，可用蒸餾水，純凈水，酒精和溶劑油等液體做分散介質(zhì)。
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