激光粒度分析儀選購(gòu)

激光粒度分析儀選購(gòu)

    

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(cè)速度慢（尤其對(duì)小粒子）、重復(fù)性差、對(duì)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(dòng)態(tài)范圍窄等缺點(diǎn)。隨著激光衍謝法的發(fā)明，粒度測(cè)量*克服了沉降法所帶來(lái)的弊端，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度及加快了樣品檢測(cè)速度（從半小時(shí)縮短到了1分鐘）。

 

激光衍射法測(cè)量粒度大小基于以下事實(shí)：即小粒子對(duì)激活的散射角大，大粒子對(duì)激光的散射角小。通過(guò)散射角的大小測(cè)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(jiǎn)單得多，對(duì)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(duì)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(zhǎng)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(wàn)倍！而光源波長(zhǎng)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(cè)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(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(wèn)題，就成為評(píng)價(jià)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(gè)方面：

1.粒度測(cè)量范圍：粒度范圍寬，適合的應(yīng)用廣。不僅要看儀器所報(bào)出的范圍，而是看超出主檢測(cè)面積的小粒子散射（＜0.5μm）如何檢測(cè)。

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(lái)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)定性擾于固體光源。

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/噪比降低而漏栓，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(guó)馬爾文公司一代的檢測(cè)器

采用非均勻交*排列三維扇形檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)際分辨率zui高，無(wú)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)受光面積數(shù)，它有一個(gè)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(cè)量時(shí)間在20秒或1分鐘以上。

英國(guó)馬爾文儀器公司一代Mastercizer2000型激光粒度分析儀，每秒采樣1000次，測(cè)量時(shí)間僅2秒（2000次結(jié)果平均），可使得準(zhǔn)確性和重復(fù)性?xún)?yōu)化。

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(wèn)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(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?chē)h(huán)境的影響。一般來(lái)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?chē)h(huán)境。

穩(wěn)定性指標(biāo)在廠家儀器說(shuō)明中沒(méi)有，用戶(hù)只能憑對(duì)于儀器結(jié)婚的判斷和參觀或詢(xún)問(wèn)其他長(zhǎng)時(shí)間使用 用戶(hù)來(lái)判斷。

7.掃描速度：摸摸速度可提高數(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(lái)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(guò)樣品一次，速度也是快一些好。

用戶(hù)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(wú)需要換鏡頭，可自動(dòng)校正

9.使用維護(hù)的簡(jiǎn)便性：關(guān)于這一點(diǎn)，在購(gòu)買(mǎi)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)婚的我解和其他已有用戶(hù)的反映。

拆卸、清洗是否方便：粒度儀分主機(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(guò)程中，采用非激光衍射方法是不符合ISO 13320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。