请教:采用激光粒度分析仪如何分析水泥?用什么做分散介质和分散剂,其含量?
粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究李文涛,任中京 (济南微纳颗粒仪器股份有限公司,济南250100,中国)liwentao0306@163.com,renzhongjing@vip.sina.com 摘要:本文介绍了一种可以对流动颗粒的粒度分布进行实时监测的在线激光粒度分析系统。详细介绍了在线取样系统、密封样品窗口、测试系统、远程通讯系统的设计,该系统能够安全连续性自动化运行,并能够将粒度分布中的关键参数提供给生产线控制系统,对于粉磨分级生产过程的工艺控制具有非常重要的意义。关键字:激光粒度仪;在线监测;系统定制1、 引言在水泥、硅胶等产品生产中,粒径作为其中的一个关键参数,直接影响产品质量。传统上粉体的粒度测试采用人工采制样或机械采制样,加人工实验室化验的方法,这种方法有很多的的缺点:1、取制样误差大,以局部代表整体过程,存在代表性问题;2、不在线,不实时,分析数据严重滞后;3、分析数据对实时生产过程指导意义不大,只能是一种补救措施。激光粒度测试仪器以其快速、准确、重复、方便等特点越来越多地被用于生产控制,随着生产控制的进一步要求,离线测试已经不能够满足要求,为了能够得到连续的粒度测试结果,在线粒度测试系统渐渐成为成为了各大厂家关注的焦点。目前,国际上英国马尔文、德国新帕泰克、中国微纳颗粒等激光粒度仪厂家都推出了粉体在线激光粒度分析仪,本文就针对微纳仪器的粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验结果进行深入的探讨。2、 系统构成粉体在线激光粒度分析系统是可用于工业现场的粉体粒度分析系统,各项参数根据客户应用要求量身定制,本系统主要有以下几部分构成:主机系统、供气系统、取样系统、样品分散系统、密封样品窗口系统、回料系统、现场控制柜系统、远程传输与显示系统。本系统的主要功能是可以对流动的颗粒粒度分布进行实时监测,并提供准确的控制信号。系统结构如图1所示。取样器把粉体样品从生产线管道中取出,通过卸料器传给喂料器,喂料器均匀地把样品送入样品分散泵中,分散好的粉体样品通过防堵反吹阀进入仪器主机,在保护气的作用下通过样品窗口,回料泵把测试过的粉体样品送回到生产线管道中。测试过程中主机把测试到的粉体散射光谱实时地传输到现场控制柜,由安装到现场控制柜PC平板中的在线粒度分析软件通过反演运算得到粉体样品的粒度分布,现场控制柜把得到的粒度分布数据一方面通过远程通讯传给中控PC,工作人员可根据粒度分布数据对生产线及时作出调整,也可直接传输给生产线控制系统,直接调整生产线上的设备使其运转到最佳位置。现场控制柜中的PLC系统是整套系统的控制中心,能控制系统上每一个部件的开关,并对系统的运行实时监控,对异常情况及时报警。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102809294799_01_3049057_3.jpg 图1 系统结构图1、 系统设计3.1 在线取样系统从管道中取出具有代表性的样品是实现粉体粒度在线测试的第一步,根据不同的粉体生产工艺,本设计提供两种取样系统:负压取样和螺旋取样,负压取样主要应用于飞灰式取样,如火力发电厂锅炉尾部烟气飞灰取样,螺旋取样主要应用于粉料的取样,如水泥在空气斜槽中传输过程中的取样。负压取样器由取样管和喷射泵组成,取样管插入工艺管道,通过特殊设计的取样孔从气固两相流中取出具有代表性的样品。喷射泵与取样管相连,可以形成0.04MPa的负压,将取样管中的样品吸出送到主机进行测试,喷射泵采用陶瓷内芯,具有良好的耐磨特性。粉体在管道中传输过程中大小颗粒会产生分层现象,因此应采取多点取样,本负压取样系统为运动式取样,取样器在运动控制箱的控制下从位置1到位置2作往复运动,在运动过程中连续取样,保证了取出的样品具有代表性。粉体运输一般采用气体输送,管道中存在一定的正压力或负压力,螺旋取样器只有在常压下才能正常工作,因此在本设计中加入了旋转卸料阀,能够实现空气密封,保证螺旋取样器的正常工作,取出的样品进入到分散泵中分散后经防堵反吹阀门进入主机进行测试。3.2 密封样品窗口保持主机镜头,探头的洁净是保证在线仪器的连续运行的关键,本设计中采用全密封式样品窗设计,一次保护气对密封玻璃起到气幕保护和吹扫的作用,二次保护气保证密封窗口内的气体压力平衡,避免样品从喷射管中喷出时出现返料现象。3.3 测试系统测试系统主要由主机和软件系统构成。主机系统包括光路部分、电路部分、机械密封部分,光路部分采用反傅立叶变换光路,全量程采用米氏散射理论。电路部分扫描速度1000次/秒, 每秒可显示2个完整粒度分布(用户可调)。仪器符合ISO13320标准,所有接口(采样管,阀门,管道)及主机各个部位均采用夹套式接头方便现场检修。软件系统专门为在线粒度监测系统研制,软件具有形象化的良好的人机界面,操作方便,运行可靠,安全性良好,为用户自行定制输出数据项目提供方便。3.4 远程通讯系统在线激光粒度分析系统的通讯系统构成如下图所示,在线控制系统用于现场测试的自动控制及报警,现场PC为在线粒度测试软件的运行平台,生产控制系统为粉体生产设备的控制系统,中控PC用于数据的显示及远程生产线控制。在线控制系统控制器采用PLC,能够稳定地控制各器件的依次启动和依次关闭,并能够接收粒度分布数据并转换为4-20mA标准信号输出,能够与生产控制系统进行接口,用于生产设备控制,提供完善的报警装置。如果在线设备出现问题则自动报警,并自动采取保护措施。现场PC采用一体式工控机进行数据的采集、处理、并实时显示在线颗粒的粒度分布,与中控室终端采用光纤通讯,能够保证在远距离和电磁干扰的情况下稳定传输数据,http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102809315868_01_3049057_3.jpg1、 系统应用4.1 现场安装http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102809324531_01_3049057_3.jpg如图3所示是微纳公司为南京某水泥生产线定制的矿渣微粉在线粒度测试系统现场。本项目目的是为了在线24小时连续监测某公司成品的粒度分布数据,为生产线提供调整依据。本项目分为以下几个系统:1、在线取样系统2、在线分散系统3、在线主机4、在线回料系统5、在线空气净化系统6、在线气体分配系统7、PLC控制系统8、工业PC测试系统(含在线粒度监测系统专用软件)9、远程传输与显示系统4.2 监测数据http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/10/201510280933_571202_3049057_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/10/201510280933_571203_3049057_3.png5、结论针对在线粒度测试方面的技术难点,本文结合微纳仪器在线粒度分析仪器进行了详细的分析研究,初步研究结果表明在线取样技术,封闭样品窗技术,远程通讯技术均满足了粉体粒度在线测试的需求。参考文献 蔡小舒,舒明旭,沈建琪,等.颗粒粒度测量技术及应用,北京:化学工业出版社,2010:128-142 胡荣泽.粒度仪的量化指标.水泥技术,2007(02):69-71.
粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究李文涛,任中京 (济南微纳颗粒仪器股份有限公司,济南250100,中国)liwentao0306@163.com,renzhongjing@vip.sina.com 摘要:本文介绍了一种可以对流动颗粒的粒度分布进行实时监测的在线激光粒度分析系统。详细介绍了在线取样系统、密封样品窗口、测试系统、远程通讯系统的设计,该系统能够安全连续性自动化运行,并能够将粒度分布中的关键参数提供给生产线控制系统,对于粉磨分级生产过程的工艺控制具有非常重要的意义。关键字:激光粒度仪;在线监测;系统定制1、 引言在水泥、硅胶等产品生产中,粒径作为其中的一个关键参数,直接影响产品质量。传统上粉体的粒度测试采用人工采制样或机械采制样,加人工实验室化验的方法,这种方法有很多的的缺点:1、取制样误差大,以局部代表整体过程,存在代表性问题;2、不在线,不实时,分析数据严重滞后;3、分析数据对实时生产过程指导意义不大,只能是一种补救措施。激光粒度测试仪器以其快速、准确、重复、方便等特点越来越多地被用于生产控制,随着生产控制的进一步要求,离线测试已经不能够满足要求,为了能够得到连续的粒度测试结果,在线粒度测试系统渐渐成为成为了各大厂家关注的焦点。目前,国际上英国马尔文、德国新帕泰克、中国微纳颗粒等激光粒度仪厂家都推出了粉体在线激光粒度分析仪,本文就针对微纳仪器的粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验结果进行深入的探讨。2、 系统构成粉体在线激光粒度分析系统是可用于工业现场的粉体粒度分析系统,各项参数根据客户应用要求量身定制,本系统主要有以下几部分构成:主机系统、供气系统、取样系统、样品分散系统、密封样品窗口系统、回料系统、现场控制柜系统、远程传输与显示系统。本系统的主要功能是可以对流动的颗粒粒度分布进行实时监测,并提供准确的控制信号。系统结构如图1所示。取样器把粉体样品从生产线管道中取出,通过卸料器传给喂料器,喂料器均匀地把样品送入样品分散泵中,分散好的粉体样品通过防堵反吹阀进入仪器主机,在保护气的作用下通过样品窗口,回料泵把测试过的粉体样品送回到生产线管道中。测试过程中主机把测试到的粉体散射光谱实时地传输到现场控制柜,由安装到现场控制柜PC平板中的在线粒度分析软件通过反演运算得到粉体样品的粒度分布,现场控制柜把得到的粒度分布数据一方面通过远程通讯传给中控PC,工作人员可根据粒度分布数据对生产线及时作出调整,也可直接传输给生产线控制系统,直接调整生产线上的设备使其运转到最佳位置。现场控制柜中的PLC系统是整套系统的控制中心,能控制系统上每一个部件的开关,并对系统的运行实时监控,对异常情况及时报警。 图1 系统结构图3、 系统设计3.1 在线取样系统http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100948_577152_3049057_3.jpg从管道中取出具有代表性的样品是实现粉体粒度在线测试的第一步,根据不同的粉体生产工艺,本设计提供两种取样系统:负压取样和螺旋取样,负压取样主要应用于飞灰式取样,如火力发电厂锅炉尾部烟气飞灰取样,螺旋取样主要应用于粉料的取样,如水泥在空气斜槽中传输过程中的取样。负压取样器由取样管和喷射泵组成,取样管插入工艺管道,通过特殊设计的取样孔从气固两相流中取出具有代表性的样品。喷射泵与取样管相连,可以形成0.04MPa的负压,将取样管中的样品吸出送到主机进行测试,喷射泵采用陶瓷内芯,具有良好的耐磨特性。粉体在管道中传输过程中大小颗粒会产生分层现象,因此应采取多点取样,本负压取样系统为运动式取样,取样器在运动控制箱的控制下从位置1到位置2作往复运动,在运动过程中连续取样,保证了取出的样品具有代表性。粉体运输一般采用气体输送,管道中存在一定的正压力或负压力,螺旋取样器只有在常压下才能正常工作,因此在本设计中加入了旋转卸料阀,能够实现空气密封,保证螺旋取样器的正常工作,取出的样品进入到分散泵中分散后经防堵反吹阀门进入主机进行测试。3.2 密封样品窗口保持主机镜头,探头的洁净是保证在线仪器的连续运行的关键,本设计中采用全密封式样品窗设计,一次保护气对密封玻璃起到气幕保护和吹扫的作用,二次保护气保证密封窗口内的气体压力平衡,避免样品从喷射管中喷出时出现返料现象。3.3 测试系统测试系统主要由主机和软件系统构成。主机系统包括光路部分、电路部分、机械密封部分,光路部分采用反傅立叶变换光路,全量程采用米氏散射理论。电路部分扫描速度1000次/秒, 每秒可显示2个完整粒度分布(用户可调)。仪器符合ISO13320标准,所有接口(采样管,阀门,管道)及主机各个部位均采用夹套式接头方便现场检修。软件系统专门为在线粒度监测系统研制,软件具有形象化的良好的人机界面,操作方便,运行可靠,安全性良好,为用户自行定制输出数据项目提供方便。3.4 远程通讯系统在线激光粒度分析系统的通讯系统构成如下图所示,在线控制系统用于现场测试的自动控制及报警,现场PC为在线粒度测试软件的运行平台,生产控制系统为粉体生产设备的控制系统,中控PC用于数据的显示及远程生产线控制。在线控制系统控制器采用PLC,能够稳定地控制各器件的依次启动和依次关闭,并能够接收粒度分布数据并转换为4-20mA标准信号输出,能够与生产控制系统进行接口,用于生产设备控制,提供完善的报警装置。如果在线设备出现问题则自动报警,并自动采取保护措施。现场PC采用一体式工控机进行数据的采集、处理、并实时显示在线颗粒的粒度分布,与中控室终端采用光纤通讯,能够保证在远距离和电磁干扰的情况下稳定传输数据,http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100949_577153_3049057_3.jpg 图2 通讯结构图4、 系统应用4.1 现场安装http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100950_577157_3049057_3.jpg图3 现场安装图如图3所示是微纳公司为南京某水泥生产线定制的矿渣微粉在线粒度测试系统现场。本项目目的是为了在线24小时连续监测某公司成品的粒度分布数据,为生产线提供调整依据。本项目分为以下几个系统:1、在线取样系统2、在线分散系统3、在线主机4、在线回料系统5、在线空气净化系统6、在线气体分配系统7、PLC控制系统8、工业PC测试系统(含在线粒度监测系统专用软件)9、远程传输与显示系统4.2 监测数据http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100949_577155_3049057_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100950_577156_3049057_3.jpg图7 粒度分布图图8 粒度数据监控图5、结论针对在线粒度测试方面的技术难点,本文结合微纳仪器在线粒度分析仪器进行了详细的分析研究,初步研究结果表明在线取样技术,封闭样品窗技术,远程通讯技术均满足了粉体粒度在线测试的需求。参考文献 蔡小舒,舒明旭,沈建琪,等.颗粒粒度测量技术及应用,北京:化学工业出版社,2010:128-142 胡荣泽.粒度仪的量化指标.水泥技术,2007(02):69-71.
粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究李文涛,任中京 (济南微纳颗粒仪器股份有限公司,济南250100,中国)liwentao0306@163.com,renzhongjing@vip.sina.com 摘要:本文介绍了一种可以对流动颗粒的粒度分布进行实时监测的在线激光粒度分析系统。详细介绍了在线取样系统、密封样品窗口、测试系统、远程通讯系统的设计,该系统能够安全连续性自动化运行,并能够将粒度分布中的关键参数提供给生产线控制系统,对于粉磨分级生产过程的工艺控制具有非常重要的意义。关键字:激光粒度仪;在线监测;系统定制1、 引言在水泥、硅胶等产品生产中,粒径作为其中的一个关键参数,直接影响产品质量。传统上粉体的粒度测试采用人工采制样或机械采制样,加人工实验室化验的方法,这种方法有很多的的缺点:1、取制样误差大,以局部代表整体过程,存在代表性问题;2、不在线,不实时,分析数据严重滞后;3、分析数据对实时生产过程指导意义不大,只能是一种补救措施。激光粒度测试仪器以其快速、准确、重复、方便等特点越来越多地被用于生产控制,随着生产控制的进一步要求,离线测试已经不能够满足要求,为了能够得到连续的粒度测试结果,在线粒度测试系统渐渐成为成为了各大厂家关注的焦点。目前,国际上英国马尔文、德国新帕泰克、中国微纳颗粒等激光粒度仪厂家都推出了粉体在线激光粒度分析仪,本文就针对微纳仪器的粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验结果进行深入的探讨。2、 系统构成粉体在线激光粒度分析系统是可用于工业现场的粉体粒度分析系统,各项参数根据客户应用要求量身定制,本系统主要有以下几部分构成:主机系统、供气系统、取样系统、样品分散系统、密封样品窗口系统、回料系统、现场控制柜系统、远程传输与显示系统。本系统的主要功能是可以对流动的颗粒粒度分布进行实时监测,并提供准确的控制信号。系统结构如图1所示。取样器把粉体样品从生产线管道中取出,通过卸料器传给喂料器,喂料器均匀地把样品送入样品分散泵中,分散好的粉体样品通过防堵反吹阀进入仪器主机,在保护气的作用下通过样品窗口,回料泵把测试过的粉体样品送回到生产线管道中。测试过程中主机把测试到的粉体散射光谱实时地传输到现场控制柜,由安装到现场控制柜PC平板中的在线粒度分析软件通过反演运算得到粉体样品的粒度分布,现场控制柜把得到的粒度分布数据一方面通过远程通讯传给中控PC,工作人员可根据粒度分布数据对生产线及时作出调整,也可直接传输给生产线控制系统,直接调整生产线上的设备使其运转到最佳位置。现场控制柜中的PLC系统是整套系统的控制中心,能控制系统上每一个部件的开关,并对系统的运行实时监控,对异常情况及时报警。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512021531_576005_3050076_3.jpg1、 系统设计3.1 在线取样系统从管道中取出具有代表性的样品是实现粉体粒度在线测试的第一步,根据不同的粉体生产工艺,本设计提供两种取样系统:负压取样和螺旋取样,负压取样主要应用于飞灰式取样,如火力发电厂锅炉尾部烟气飞灰取样,螺旋取样主要应用于粉料的取样,如水泥在空气斜槽中传输过程中的取样。负压取样器由取样管和喷射泵组成,取样管插入工艺管道,通过特殊设计的取样孔从气固两相流中取出具有代表性的样品。喷射泵与取样管相连,可以形成0.04MPa的负压,将取样管中的样品吸出送到主机进行测试,喷射泵采用陶瓷内芯,具有良好的耐磨特性。粉体在管道中传输过程中大小颗粒会产生分层现象,因此应采取多点取样,本负压取样系统为运动式取样,取样器在运动控制箱的控制下从位置1到位置2作往复运动,在运动过程中连续取样,保证了取出的样品具有代表性。粉体运输一般采用气体输送,管道中存在一定的正压力或负压力,螺旋取样器只有在常压下才能正常工作,因此在本设计中加入了旋转卸料阀,能够实现空气密封,保证螺旋取样器的正常工作,取出的样品进入到分散泵中分散后经防堵反吹阀门进入主机进行测试。3.2 密封样品窗口保持主机镜头,探头的洁净是保证在线仪器的连续运行的关键,本设计中采用全密封式样品窗设计,一次保护气对密封玻璃起到气幕保护和吹扫的作用,二次保护气保证密封窗口内的气体压力平衡,避免样品从喷射管中喷出时出现返料现象。3.3 测试系统测试系统主要由主机和软件系统构成。主机系统包括光路部分、电路部分、机械密封部分,光路部分采用反傅立叶变换光路,全量程采用米氏散射理论。电路部分扫描速度1000次/秒, 每秒可显示2个完整粒度分布(用户可调)。仪器符合ISO13320标准,所有接口(采样管,阀门,管道)及主机各个部位均采用夹套式接头方便现场检修。软件系统专门为在线粒度监测系统研制,软件具有形象化的良好的人机界面,操作方便,运行可靠,安全性良好,为用户自行定制输出数据项目提供方便。3.4 远程通讯系统在线激光粒度分析系统的通讯系统构成如下图所示,在线控制系统用于现场测试的自动控制及报警,现场PC为在线粒度测试软件的运行平台,生产控制系统为粉体生产设备的控制系统,中控PC用于数据的显示及远程生产线控制。在线控制系统控制器采用PLC,能够稳定地控制各器件的依次启动和依次关闭,并能够接收粒度分布数据并转换为4-20mA标准信号输出,能够与生产控制系统进行接口,用于生产设备控制,提供完善的报警装置。如果在线设备出现问题则自动报警,并自动采取保护措施。现场PC采用一体式工控机进行数据的采集、处理、并实时显示在线颗粒的粒度分布,与中控室终端采用光纤通讯,能够保证在远距离和电磁干扰的情况下稳定传输数据,http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512021533_576006_3050076_3.jpg1、 系统应用4.1 现场安装http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512021534_576007_3050076_3.jpg如图3所示是微纳公司为南京某水泥生产线定制的矿渣微粉在线粒度测试系统现场。本项目目的是为了在线24小时连续监测某公司成品的粒度分布数据,为生产线提供调整依据。本项目分为以下几个系统:1、在线取样系统2、在线分散系统3、在线主机4、在线回料系统5、在线空气净化系统6、在线气体分配系统7、PLC控制系统8、工业PC测试系统(含在线粒度监测系统专用软件)9、远程传输与显示系统4.2 监测数据
美国麦奇克有限公司(Microtrac Inc.)是世界上最著名的激光应用技术研究和制造厂商,其先进的激光粒度分析仪已广泛应用于水泥,磨料、冶金、制药、电子、石化、陶瓷、涂料、炸药等领域,并成为众多行业制定的质量监测和控制的分析仪器,作为专业激光粒度分析仪的领航者,1959年与Bell实验室合作,成立Leeds&Northrup公司, 成功推出第一台商用激光粒度分析仪(Micortrac 型号 7991)。以研究开发见长的美国麦奇克公司,首家引进“非球形”颗粒校正因子,保证了测量的准确性。 美国麦奇克公司位于风景优美的美国佛罗里达州,致力于与全球各地的代理商精诚合作,用户遍及世界86个国家和地区,其旗下所有产品均已通过ISO9001质量标准认证,GMP标准认证,欧洲EMC标准认证等。公司总部设有服务平台,应用实验室,保证24小时回复用户咨询。在中国设有技术服务中心,并有专家定期巡回访问,为用户提供及时周到的服务。 美国麦奇克公司产品线齐全:Microtrac激光粒度分析仪——从纳米到毫米的全量程解决方案;S3500SI激光粒度粒形分析仪——一台仪器,两种技术;S3500系列激光粒度分析仪——湿法、干法、干湿两用;Bluewave系列激光粒度分析仪——湿法、干法、干湿两用;Nanotrac 系列纳米粒度分析仪——可实现在线纳米粒度检测;Zetatrac 纳米粒度及Zeta电位分析仪——同时对纳米粒度和Zeta电位进行检测;Aerotrac喷雾粒度分析仪。 很多时候,客户对产品进行颗粒度测量时,既希望得到粒度分布信息,同时也希望得到粒形粒径信息。尤其是一些对颗粒形状要求很高的应用领域,实际粒形对产品质量影响巨大,但传统设备只能解决其中一种问题。如今,美国麦奇克公司在其经典热销的S3500系列激光粒度分析仪的基础上,创新性的推出融合图像分析技术的新型S3500SI激光粒度粒形分析仪。一台仪器,两种技术!同时解决您的两大困扰!S3500SI激光粒度粒形分析仪技术指标:激光粒度测量范围:0.02-2800um基本型 湿法 0.70 ~ 1000 um 高端型 湿法 2.75 ~ 2800 um 标准型 湿法 0.25 ~ 1500 um 特殊型 湿法 0.09 ~ 1500 um 扩展型 湿法 0.02 ~ 2000 um 增强型 湿法 0.02 ~ 2800 um 图像测量范围:0.75-2000um光 源: 激光衍射:专利的三激光技术,采用三个3mW 780nm固体二极管激光器; 图像分析:高性能频闪LED;分析时间: 激光衍射:10-30秒; 图像分析:1 分钟;检测系统: 激光衍射:接受角度: 0.02-163°; 检 测 器:151个检测单元,以对数方式优化排列的高灵敏硅光电二极管; 信号采集:无需扫描,实时接受全量程散射光信号; 图像分析:像素5M,图像分辨率245[
水泥颗粒的粒度分布对水泥性能(例如强度、流动性等)有很大影响。目前为止,粒度测试技术在水泥行业的应用并不普及,针对目前大家对粒度仪以及粒度数据如何指导水泥生产问题还不十分了解,在此做些简单的讨论,以帮助大家初步了解这个相对较新的技术领域。 首先要介绍水泥粉体粒度分布对水泥性能有什么影响。 通过对水泥水化过程的研究发现: 1、 1微米以下细颗粒由于在加水搅拌的短暂过程中就完全水化,对强度没有贡献。其含量多,说明存在过度粉碎,浪费了磨机电能;同时还降低了水泥的流动性,不利于浇筑。因此,这部分颗粒是有害的,应尽可能减少。 2、 1—3微米颗粒水化速度较快,几个小时到两三天时间就基本水化完毕。这部分颗粒多,水泥的3天强度(水泥重要性能参数之一)就高,同时配制水泥浆需水量会相应增加,水泥浆流动性降低。因此,该范围颗粒在3天强度能满足要求的前提下,也应尽可能少。 3、 水泥浇筑28天后的水化深度约为5.46µ m。这就意味着大于两倍水化深度(约11µ m)的颗粒,总是有一部分内核未水化,未被水化的内核在混凝土中只起填充作用,对胶凝没有贡献。16、32和64µ m颗粒的水化率分别为97%、72%和43%,因此通常认为3~32µ m颗粒对28天强度(水泥重要性能参数之一)起主要作用。32µ m以上颗粒,尤其是65µ m以上颗粒水化率较低,是对熟料的浪费,应尽可能降低。 从以上几点研究可以看出,水泥颗粒粒度分布对水泥的性能和生产成本影响是很大的。 二、原有粒度分析方法和实验手段已经不能满足现有技术需求。 长期以来,水泥行业都用RRSB曲线描述水泥的粒度分布。它的优点是简便易于分析,只要做两种筛孔的筛余量(通常为80µ m筛余和45µ m筛余)就能求出分布。但是RRSB分布只是水泥实际粒度分布的一种近似表达,与水泥真实粒度分布有一定差距,对一般性的性能研究有帮助,但是如要深入的探讨粒度分布对水泥性能的影响,RRSB分布就无能为力了。因为它无法做到真实、精确的描述1微米以下颗粒含量、1~3微米颗粒含量、3~32µ m颗粒含量等对水泥性能有重要影响的数据。 三、现代流行的粒度仪中,激光粒度仪是最适合测试水泥粒度分布的。 现代比较流行的粒度测试仪器有:激光粒度仪、沉降粒度仪、电阻法颗粒计数器、颗粒图像仪等。沉降仪、电阻法计数器和图像仪的测量范围基本都在微米级,但它们的动态范围不够(通俗讲也就是不换档的情况下的最大量程不够)。它们的全量程一般需要某种形式的“换挡”后才能实现,无法满足粒度是宽分布的水泥颗粒测试。绝大多数的激光粒度仪都是无需换挡的全量程仪器,非常适合测量水泥的粒度分布,另外激光粒度仪可用空气作为介质(干法分散),非常有利于分散会有水化反应的水泥颗粒。 通过使用激光粒度分析仪获得了水泥颗粒的真实详细的粒度分布,我们就可以发现自身产品在颗粒级配上存在的问题,及时正确调整生产工艺(球磨时间、钢球配比等),从而获得较高的生产效益。综上所述,在水泥生产、研究领域引入激光粒度分析仪是非常有必要且能够产生巨大技术和经济效益的事情。笔者参考了部分相关方面的专著,并结合自身的粒度仪和水泥技术知识,对激光粒度仪在水泥行业的意义作用做了浅显说明,希望能给水泥行业工作人员一点启示和帮助。由于本人水平有限,文中有叙述不当和不足之处也请大家谅解并指正。(有需要的可下载附件里的PDF文档)[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=132907]原文PDF文档[/url]
激光粒度分析仪是一种常用的分析仪器,产品具有性能稳定、测量范围宽、可靠性高、维护简便等优点。用户在选购激光粒度仪过程中需要注意哪些问题呢?下面小编就来具体介绍一下激光粒度仪的选购要点,希望可以帮助用户更好的应用产品。激光粒度分析仪的选购要点1.粒度丈量范围:粒度范围宽,适合的应用广。不仅要看仪器所报出的范围,而是看超出主检测面积的小粒子散射(0.5μm)如何检测。最好的途径是全范围直接检测,这样才能保证本底扣除的一致性。不同方法的混合测试,再用计算机拟合成一张图谱,肯定带来误差。2.激光光源:一般选用2mW激光器,功率太小则散射光能量低,造成灵敏度低;另外,气体光源波是非,稳定性扰于固体光源。检测器:由于激光衍射光环半径越大,光强越弱,极易造成小粒子信/噪比降低而漏栓,所以对小粒子的分布检测能体现仪器的好坏。检测器的发展经历了圆形,半圆形和扇形几个阶段。3.通道数:在激光粒度分析仪中不象计数器中存在通道的概念,它实际为检测受光面积数,它有一个理念与实际的最优化值﹕偏少﹕接受的散射光不充分,正确度差﹕偏多﹕灵敏度太高,导致重现性差。4.是否使用完全的米氏理念:由于米氏光散理念非常复杂,数据处理量大,所以有些厂家忽略颗粒本身折光和吸收等光学性质,采用近似的米氏理论,造成适用范围受限制,漏检几率增大等题目。5.正确性和重复指标:越高越好。采用NIST标准粒子检测。
[font=微软雅黑][color=#333333]激光粒度分析仪适用范围广、测量粒径范围广,与传统方法相比,测试过程不受温度变化、介质黏度,试样密度及表面状态等诸多因素的影响,只要将待测样品均匀地展现于激光束中,就能给出准确可靠的测量结果。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项一:测量单元预热。由于力度分析仪采用精密电子元件制作,电路中的电子元件都有一个关键的技术参数,元件通电工作时会随着时间的延长而产生温度变化,温度的变化所产生的技术参数变化的误差越小越好。所以,粒度分析仪需要通电预热。技术人员表示,一般而言,用户在粒度分析仪头一次的开机过程中,关机超过半小时再重复开机时需要进行预热处理。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项二:系统对中。系统对中就是把粒度分析仪激光束的中心与环形光电探测器的中心调成一致。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项三:系统参数设置。技术人员表示,在激光粒度分析仪的主菜单界面,操作人员应用鼠标左键单击“设置”,屏幕上弹出“设置”子菜单,在该栏上输入:样品名称、测试人等项内容,才能确保设备的正常运行和责任人。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项四:样品准备。据悉,样品准备是指从待测的粉体材料中有代表性地取出适当的数据作测量样品,选取适当的悬浮液和分散剂,将样品与悬浮液混合,并让样品颗粒在悬浮液中充分分散,而又不与悬浮液和分散剂发生化学反应的过程。[/color][/font]
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水泥粒度测试——干法与湿法对比研究报告任中京1,江海鹰1,沈铭钢2,杨梅2(1.济南大学颗粒测试研究所;2.济南微纳仪器有限公司,山东济南250022)摘要:使用济南徽纳仪器有限公司生产的湿法激光粒度仪Winner2000和干法激光杜度分析仪Winner3001对水泥样品进行了测试对比实验。实脸结果表明,测试参数选择得当,二者结果吻合良好。激光杜度分析仪能够满足水泥行业质童检脸与工艺控制的需要。关键词:水泥;粒度分布;激光拉度分析;干法分散;湿法分散水泥颗粒级配又称水泥粒度分布,对水泥水化速度、水泥强度有重要的影响。提高水泥早期强度的方法有多种,研究表明,控制水泥颗粒级配是最经济有效的方法。水泥行业曾经采用细度控制生产,现在已经表明效果不佳。水泥行业采用比表面积的指标,实际上比表面积应该是颗粒级配的函数,颗粒级配却并不仅仅是比表面积的反函数。换句话说,一个比表面积值可以代表多种不同的粒度分布,结果不是唯一的。激光粒度分析技术出现以后,颗粒级配的测试是水泥行业的最佳选择。我们从1996年承担国家“七五”科技攻关项目“水泥颗粒级配在线分析仪的研制”开始,对水泥颗粒级配进行了大量研究。现在将湿法与干法测试对比介绍如下。1.湿法水泥测试由于水泥是一种与水发生水化反应的物质。特别是小颗粒在遇水初期就放出大量水化热。因此湿法测试水泥颗粒级配必须使用无水乙醇。水泥粒度分布主要特点是分布较宽,范围在1-100μm。湿法激光粒度仪Winner2000为了准确测定水泥粒度分布采用了特殊设计的管道阀门循环系统,以保证大小颗粒在测试过程中既充分分散又不会发生离析。测试过程中取样操作特别重要,取样前充分混合搅拌以保证样品的代表性。分散剂可选用氯化钙水溶液,超声3-4min。为了节约运行成本,用过的乙醇经真空抽滤,可重复使用3-4次,最后可用于清洗样品池。微纳激光粒度分析技术已经在山东水泥质检站等数十家水泥生产与研究单位使用取得了很好的效果。在此不再赘述。2.干法水泥测试干法激光粒度分析技术是一种采用空气作分散介质的粒度分析技术,其优点是测试速度快、操作简单、采样量大、代表性好、无需液体介质、运行费用低。分散是否充分是干法测试的关键。干法测试根据空气动力学原理,采用紊流分散技术,颗粒在气流中正激波的作用下,颗粒之间由于互相碰撞、速度梯度、颗粒与管壁的摩擦产生分离达到分散的效果,合理调整气压,特别是进料负压可以保证分散效果。干法分散对于水溶性颗粒、磁性颗粒、植物性颗粒等都是唯一的分散方法。为了研究干法与湿法之间的一致性,我们做了大量的实验。实验表明,影响干法测试与湿法测试之间一致性的因素有:(1)气压大小对颗粒分散有较大的影响,气压不足导致分散力不够,分散不充分;(2)负压不仅与气压有关也与喷嘴结构有密切关系;(3)喂料速度与均匀性对测试稳定性有直接关系,遮光比大将导致多次散射,浓度不同多次散射效果也不同,因此严格控制遮光比提供均匀的料流是十分必要的;(4)气体的湿度对样品的有效分散有较大影响,控制水分含量是水泥测试的一项必要措施;(5
我单位想采购一台激光粒度分析仪,要求0.5—500微米的,各位有什么好的建议吗?最好是国外的仪器。我的EMail:ZHOU_992667@163.com
[size=6][b]激光粒度分析仪[/b][/size] 光在传播中,波前受到与波长尺度相当的隙孔或颗粒的限制,以受限波前处各元波为源的发射在空间干涉而产生衍射和散射,衍射和散射的光能的空间(角度)分布与光波波长和隙孔或颗粒的尺度有关。用激光做光源,光为波长一定的单色光后,衍射和散射的光能的空间(角度)分布就只与粒径有关。对颗粒群的衍射,各颗粒级的多少决定着对应各特定角处获得的光能量的大小,各特定角光能量在总光能量中的比例,应反映着各颗粒级的分布丰度。按照这一思路可建立表征粒度级丰度与各特定角处获取的光能量的数学物理模型,进而研制仪器,测量光能,由特定角度测得的光能与总光能的比较推出颗粒群相应粒径级的丰度比例量。
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[font=微软雅黑][color=#333333]激光粒度分析仪适用范围广、测量粒径范围广,与传统方法相比,测试过程不受温度变化、介质黏度,试样密度及表面状态等诸多因素的影响,只要将待测样品均匀地展现于激光束中,就能给出准确可靠的测量结果。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项一:测量单元预热。由于力度分析仪采用精密电子元件制作,电路中的电子元件都有一个关键的技术参数,元件通电工作时会随着时间的延长而产生温度变化,温度的变化所产生的技术参数变化的误差越小越好。所以,粒度分析仪需要通电预热。技术人员表示,一般而言,用户在粒度分析仪头一次的开机过程中,关机超过半小时再重复开机时需要进行预热处理。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项二:系统对中。系统对中就是把粒度分析仪激光束的中心与环形光电探测器的中心调成一致。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项三:系统参数设置。技术人员表示,在激光粒度分析仪的主菜单界面,操作人员应用鼠标左键单击“设置”,屏幕上弹出“设置”子菜单,在该栏上输入:样品名称、测试人等项内容,才能确保设备的正常运行和责任人。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333]注意事项四:样品准备。据悉,样品准备是指从待测的粉体材料中有代表性地取出适当的数据作测量样品,选取适当的悬浮液和分散剂,将样品与悬浮液混合,并让样品颗粒在悬浮液中充分分散,而又不与悬浮液和分散剂发生化学反应的过程。[/color][/font]
洛阳市地区哪里有激光粒度分析仪,想测一样品粒度组成,很急。有了解的,请告知,谢谢!
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大家好,我们新买了马尔文的激光粒度分析仪,我之前没有接触过这个仪器,仪器八月份安装好调试好之后只进行了一个简单的现场培训,今天下午送了一个样品来测量粒径,发现培训的知识全忘记了,现在不知道如何入手?有谁在用马尔文的激光粒度分析仪的,我想电话咨询一些问题,不胜感激。 另外分散介质一般都怎么选择?建立一个新的sop是需要设置哪些参数? 好苦恼啊,一头雾水。
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请问激光粒度分析仪可否直接检测气体?
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激光粒度分析仪的检测速度据我所知,就在1000-20次/秒不等,不知道该指标对仪器的性能影响有多大?请您指教。
判断激光粒度分析仪的优劣,主要看其以下几个方面: 1、粒度测量范围粒度范围宽,适合的应用广。不仅要看其仪器所报出的范围,而是看超出主检测器面积的小粒子散射如何检测。 最好的途径是全范围直接检测,这样才能保证本底扣除的一致性。不同方法的混合测试,再用计算机拟合成一张图谱,肯定带来误差。 2、激光光源一般选用2mW激光器,功率太小则散射光能量低,造成灵敏度低;另外,气体光源波长短,稳定性优于固体光源。检测器因为激光衍射光环半径越大,光强越弱,极易造成小粒子信噪比降低而漏检,所以对小粒子的分布检测能体现仪器的好坏。检测器的发展经历了圆形,半圆形和扇形几个阶段。 3、是否使用完全的米氏理论 因为米氏光散理论非常复杂,数据处理量大,所以有些厂家忽略颗粒本身折光和吸收等光学性质,采用近似的米氏理论,造成适用范围受限制,漏检几率增大等问题。 4、准确性和重复性指标 越高越好。采用NIST标准粒子检测。 5、稳定性 仪器稳定性包括光路的稳定性和分散系统的稳定性和周围环境的影响。一般来讲选用气体激光器,使用光学平台,有助于光路的稳定。内部发热部件(如50瓦的钨灯)将影响光路周围环境。 稳定性指标在厂家仪器说明中没有,用户只能凭对于仪器结构的判断和参观或询问其他长时间使用过的用户来判断。 6、扫描速度 扫描速度快可提高数据准确性,重复性和稳定性。 不同厂家的仪器扫描速度不同,从1次/秒到1000次/秒。一般来讲,循环扫描测试次数越多,平均结果的准确性越好,故速度越高越好;喷射式干法和喷雾更要求速度越高越好;自由降落式干法虽然速度不快,但由于粒子只通过样品区一次,速度也是快一些好。 用户每天需要处理的样品量,也是考虑速度的因素。 可自动对中,无需要换镜头,可自动校正。 7、使用和维护的简便性 关于这一点,在购买之前往往被忽视,而实际上直接决定了仪器使用效率和寿命。了解的方法是对仪器结构的了解和其他已有用户的反映。 拆卸、清洗是否方便:粒度仪分为主机和分散器两部分。而样品流动池总是需要定期清洗的,清洗间隔视样品性质而定。将主机和分散器合二为一的仪器往往将样品池深置于仪器内部,取出和拆卸均很繁琐,且极易碰坏光路系统。 8、是否符合国际标准标准 ISO13320标准是对激光粒度分析仪的基本要求。但并不是所有制造商都按照该标准执行。在测量亚微米粒子分布过程中,采用非激光衍射方法是不符合标准的。
如题,大家谁用过国产的激光粒度分析仪,只限国产的。我们现在想买一台, 我们样品主要是水介质样和酒精介质样品,颗粒度主要在0.01μm-500μm之间,其他颗粒度比较少,样品比较复杂,各种颗粒形状的也有。谁帮我介绍一款。麻烦了。
判断激光粒度分析仪的优劣,主要看其以下几个方面:1.粒度测量范围:粒度范围宽,适合的应用广。但不仅要看其仪器所报出的范围,而是看超出主检测器面积的小粒子散射(0.5µ m)如何检测。2.激光光源:一般选用2mW激光器,功率太小则散射光能量低,造成灵敏度低;另外,气体光源波长短,稳定性优于固体光源。3.检测器:因为激光衍射光环半径越大,光强越弱,极易造成小粒子信/噪比降低而漏检,所以对小粒子的分布检测能体现仪器的好坏。MS2000 检测器: 专利非均匀交叉排列三维扇形检测系统, 实际分辨率最高, 无信号盲区. 相当于环形或十字星形排列的175个, 半圆形排列的93个. 使检测角达135度。*通道数: 实际为检测器受光面积数。它有一个理论与实际的最优化值:- 偏少:接受的散射光不充分,准确度差 - 偏多:灵敏度太高, 导致重现性差。MS 2000 每秒采样1000次, 测量时间仅2秒(2000次结果平均), 可使得准确性和重复性最优化。4.是否使用完全的米氏理论:因为米氏光散射理论非常复杂,数据处理量大,所以有些厂家采用近似的米氏理论,造成适用范围受限制,漏检几率增大等问题。5.准确性和重复性指标: 越高越好。6.稳定性:仪器的稳定性包括光路的稳定性和分散系统的稳定性和受周围环境的影响。一般来讲选用气体激光器,使用光学平台,有助于光路的稳定。内部发热部件(如50瓦的钨灯)将影响光路周围环境。7.扫描速度:扫描速度快可提高数据准确性和重复性,稳定性8.可自动对中,无需更换镜头,可自动校正。9.使用和维护的简便性: 10.是否符合国际标准。 ISO 13320 是对激光粒度分析仪的基本要求。但有些厂家基于己方利润的考虑,仍不按照该标准执行。11.分散器:湿法:是否具有超声和搅拌分散功能,超声功率和搅拌速度是否连续可调。干法:是否密闭式测量,样品是否容易分散?如果不是,是否选择了喷射式分散器?这是保证样品能够充分分散后得到真实分析结果的前提。
大家好,请教一下,激光粒度分析仪测试范围怎么更改啊?比如马尔文的0.02um---2000um,我不怎么把它改为0.05um--500um。因为现在我拿到一个药品质量标准,测试粒度的方法中,写明在0.05um---500um下扫描测定。但我仪器的测试范围为0.02um--2000um。谢谢!