激光粒度仪测试的基本原理

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激光粒度仪测试的基本原理相关的仪器

  • 百特激光粒度仪BT-9300SE是一种经济型的激光粒度仪,它的光学系统(主机)与分散系统各自独立的分体式结构,便于主机与水循环、溶剂循环、微量样品池等不同的分散系统组合,以便适应不同的样品。BT-9300SE主机采用的是常规的傅里叶光路系统,同时配合前向和侧向探测器阵列,通过对前向和侧向散射光信号的接收,用来测试微米级样品的粒度分布。BT-9300SE激光粒度仪不追求宽量程和多领域,而是面向微米级粉体且一般为单一产品的用户。其重复性和和准确性均优于国际标准的要求。BT-9300SE激光粒度仪以及其配套的BT-802自动循环分散系统,这种高端循环分散系统具有自动测试、自动对中、自动进水、自动排水、自动消除气泡、自动清洗、防干烧超声波等智能化功能。智能化不仅简化了操作,也减少了人为因素对测试结果的影响,使它的量程、重复性、准确性和分辨力等主要指标完都达到国际标准。该仪器特别适合小微粉体生产企业和小微粉体应用企业,也适用于其他中小实验室作为粉体质量控制、生产工艺控制、粉体应用研究、新粉体材料研究的粒度监测手段。基本性能指标测试范围0.1-1000μm进样方式自动循环分散系统重复性误差≤1%(国标样D50偏差)准确性误差≤1%(国标样D50偏差)测量原理米氏散射理论测量方式自动测量(SOP),自动对中最快测量时间≤10秒激光光源进口半导体激光器光路系统单镜头光路系统操作系统Win7/Win10接口方式USB2.0、3.0或RS232光电探测器80个超声波功率50W循环池容积600mL循环流量3000-8000mL/分钟电压AC220V、50/60Hz体积与重量705×318×295mm(主机),22kg应用领域● 各种非金属粉:如重钙、轻钙、滑石粉、高岭土、石墨、硅灰石、水镁石、重晶石、云母粉、膨润土、硅藻土、黏土、二氧化硅、石榴石、硅酸锆、氧化锆、氧化镁、氧化锌等。● 各种金属粉:如铝粉、锌粉、钼粉、钨粉、镁粉、铜粉以及稀土金属粉、合金粉等。● 其它粉体:如锂电池材料、催化剂、荧光粉、水泥、磨料、医药、农药、食品、涂料、染料、河流泥沙、陶瓷原料、化工材料、纳米材料、造纸填料涂料、各种乳液等。突出特点● 光路系统:采用傅里叶光路系统,在前向和侧向设有光电探测器,保证了在测量范围内的所有颗粒的散射光信号精确接收,保证结果准确可靠。● 样品制备系统:外置自动循环、分散、进水、排水、水位监测等系统,保证了样品充分分散,保证了测试结果稳定可靠。● 自动对中系统:由精密执行单元和控制单元组成的自动对中系统,保证了光路始终处于最佳状态。● 微量样品池系统:适用于少量、贵重、非水介质等样品、与循环系统能方便的互换。良好的重复性同一样品连续测试时重复性重复取样测试时重复性良好的准确性通过标准样品验证,结果与标称值一致
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  • 马尔文帕纳科在 Mastersizer产品系列中推出一款入门级激光粒度仪Mastersizer 3000E,它以 Mastersizer 3000 经过证实的产品设计为依据,仅具备较为基础的性能和软件功能。Mastersizer 3000E激光粒度分析仪是一款经济划算的入门级粒度分析系统,分为基本型和扩展型,可根据需要进行升级。 粒度范围:0.1至1000μmMastersizer3000E 激光粒度仪采用高稳定性的氦氖激光器以及非均匀交叉大面积补偿三维立体的技术检测系统,辅以全密封防尘光路系统,运用米氏理论,无需更换透镜即可以实现0.1至1000μm的测量测量速度快,测量速度高达10000次/秒采用10KHz数据采集系统,显著提高了颗粒衍射信号采集次数和测试速度,大大提升了测试结果的重复性和重现性,实时全息即使针对分布很广的不规则材料也能实现可靠测量。分散效率高,样品适用性强根据客户需求设计出容量可变的湿法分散系统,通过内置的在线式超声技术实现高效快速的样品分散,通过强力的离心泵可将宽分布的样品有代表性的输送至测量区域。创新的干法分散附件,无论是易粉碎物料还是粘结的团散颗粒均可高效分散,测量参数可通过软件控制多种干湿法分散进样系统可选,配置升级更灵活Mastersizer 3000E激光粒度仪共焦式干湿法测量单元,可以与多种分散系统配合使用,使切换更为快捷方便。 工作原理Mastersizer 3000E激光粒度仪采用激光衍射技术测量粒度。 当激光束穿过分散的颗粒样品时,通过测量散射光的强度来完成粒度测量。 然后,数据用于分析计算形成该散射图谱的粒度。典型的系统由三个主要元件构成:光学平台 - 分散的样品穿过光学平台的测量区,在该测量区,激光束照射到颗粒上。 之后,一系列检测器在相当宽角度范围内对样品颗粒所产生的散射光强度进行准确地测量。样品分散装置(附件)。 样品分散由一系列干湿法分散装置控制。 确保颗粒以正确的浓度以及合适稳定的分散状态传送至光学平台的测量区域。仪器软件: Mastersizer 3000E软件在测量过程中对系统进行控制,并分析散射数据,以计算粒度分布。
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  • 百特智能激光粒度仪Bettersize2000是一种采用双镜头技术的一体化激光粒度仪。它的散射光发生与探测系统是由一个大功率光纤半导体激光器、样品池、两个高精度的进口透镜组和两组光电探测器阵列组成。这种光学系统能在单光束状态下使前向和后向散射光信号都能被同时有效接收,同时高精度透镜组保证了即使是很微弱的散射光信号都能有效地汇聚到探测器上,使仪器的量程、重复性、准确性和分辨力等主要指标都达到了国际同类仪器水平。在结构上通过巧妙的设计将测量系统与循环分散系统融为一体,结构更加紧凑,也同时缩短了管路,缩小了体积,提高了测试效率,方便了维护和保养。作为一种智能型激光粒度仪,Bettersize2000具有自动测试、自动对中、自动进水、自动排水、自动消除气泡、自动清洗等特殊功能,这种智能化的设计不仅简化了操作,还减少了人为因素对测试结果的影响,进一步提高了重复性、准确性和分辨力,国产的仪器,进口的品质和性能,这正是Bettersize2000激光粒度仪的真实写照。该仪器特别适合大企业、高校实验室、研究院所实验室,作为粉体质量控制、生产工艺控制、粉体应用研究、新粉体材料研究之用。2009年以来,Bettersize2000激光粒度仪连续获得专业机构授予的“科学仪器优秀新产品”、“国产好仪器”、“最受关注国内仪器”、“优秀产品奖”等荣誉称号。基本性能指标测试范围0.02-2000μm进样方式内置自动循环分散系统重复性误差≤0.5%(国标样D50偏差)准确性误差≤0.5%(国标样D50偏差)测量原理米氏散射理论测量方式自动测量(SOP),自动对中最快测量时间≤10秒激光光源大功率光纤激光器光路系统双镜头光路系统露点温度测量有操作系统Win7/Win10及以上接口方式USB2.0或3.0光电探测器90个超声波功率50W循环池容积600mL/1100mL循环流量3000-8000mL/分钟产品复配A×α%+B×(1-α%)=C电压100-240VAC,50/60Hz,4A体积与重量800×500×410mm(主机),45kg应用领域● 各种非金属粉:如重钙、轻钙、滑石粉、高岭土、石墨、硅灰石、水镁石、重晶石、云母粉、膨润土、硅藻土、黏土、二氧化硅、石榴石、硅酸锆、氧化锆、氧化镁、氧化锌等。● 各种金属粉:如铝粉、锌粉、钼粉、钨粉、镁粉、铜粉以及稀土金属粉、合金粉等。● 其它粉体:如锂电池材料、催化剂、荧光粉、水泥、磨料、医药、农药、食品、涂料、染料、河流泥沙、陶瓷原料、化工材料、纳米材料、造纸填料涂料、各种乳液等。突出特点● 光路系统:采用百特专利技术双镜头光路系统,在前、侧和后向均设有光电探测器,保证了在测量范围内的所有颗粒的散射光信号精确接收,保证结果准确可靠。● 自动进水功能:内置吸水泵和水位探测器,能把水吸到自动循环分散系统中,彻底改变了靠压力或人工进水的设计,简化操作,提高了精度,提高了效率。● 样品制备系统:内置自动循环、分散、进水、排水、水位监测等系统,保证了样品充分分散,保证了测试结果稳定可靠。● 自动测试:自动对中、循环、分散、测试、清洗、保存、打印功能,彻底改变了粒度测试结果可靠与否完全依赖操作者的局面,使结果更加客观准确。良好的重复性多次测试的重复性良好的准确性通过标准样品验证,结果与标称值一致
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激光粒度仪测试的基本原理相关的方案

激光粒度仪测试的基本原理相关的论坛

  • 激光粒度仪的测试原理

    激光粒度仪一般采用米氏散射原理。米氏散射理论是对处于均匀介质中的各向均匀同性的单个样品,在单色平行光照射下的Maxwell方程边界条件的严格数学解;当微粒半径的大小接近于或者大于入射光线的波长时,大部分的入射光线会沿着前进的方向进行散射,这种现象被称为米氏散射。与其他光学散射理论相比,米式散射的程度跟波长是无关的,而且光子散射后的性质也不会改变,因此在测量精度要求高的测试仪器中应用广泛。济南微纳等激光粒度仪生产厂家都是采用的这种原理~

  • 激光粒度仪

    激光粒度仪粒度仪是用物理的方法测试固体颗粒的大小和分布的一种仪器。根据测试原理的不同分为沉降式粒度仪、沉降天平、激光粒度仪、光学颗粒计数器、电阻式颗粒计数器、颗粒图像分析仪等。激光粒度仪是通过激光散射的方法来测量悬浮液,乳液和粉末样品颗粒分布的多用途仪器。具有测试范围宽、测试速度快、结果准确可靠、重复性好、操作简便等突出特点,是集激光技术、计算机技术、光电子技术于一体的新一代粒度测试仪器。激光粒度仪的光学结构·  激光粒度仪的光路由发射、接受和测量窗口等三部分组成。发射部分由光源和光束处理器件组成,主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。接收器是仪器光学结构的关键。测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区,以便仪器获得样品的粒度信息。激光粒度仪的原理·  激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性,所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方,并且在传播过程中很少有发散的现象。  米氏散射理论表明,当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象,散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ,θ角的大小与颗粒的大小有关,颗粒越大,产生的散射光的θ角就越小;颗粒越小,产生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的;大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的。进一步研究表明,散射光的强度代表该[font=

  • 激光粒度仪测量原理及应用选型

    [align=center][size=18px][b]激光粒度仪测量原理及应用选型[/b][/size][/align][align=center][size=14px]会议时间[/size][size=14px]:[/size][size=14px]2020年[/size][size=14px]5[/size][size=14px]月[/size][size=14px]21[/size][size=14px]日1[/size][size=14px]4[/size][size=14px]:00[/size][/align][size=16px][b]内容[/b][/size][size=16px][b]介绍:[/b][/size]主要内容:1.颗粒相关样品的多种特性及表征方法;2.激光粒度仪的测量原理;3.如何根据质控的需要选择合适的测量仪器、测试方法;4.激光粒度仪的新发展趋势。[size=16px][b]讲师[/b][/size][size=16px][b]介绍:[/b][/size][size=14px][b]沈兴志[/b][/size][size=14px][b]:[/b][/size][size=14px]于2004年毕业于武汉大学,珠海欧美克仪器有限公司销售应用经理,中国颗粒学会青年理事会理事,主要从事粒度仪和[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]在多种不同领域的测试应用解决方案研究、培训推广等方面工作。协助粒度测试需求者开发和优化合适的粒度测试方法,使粒度测试结果更可靠,粒度仪能真正为客户所用,发挥其最佳的功能。为近红外化学成份的定性定量预测需求者提供技术支持和化学计量学支持工作[/size][size=14px]。[/size]报名地址:[url]https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_13679.html[/url]

激光粒度仪测试的基本原理相关的耗材

  • 油颗粒度仪 取样瓶
    颗粒度瓶 颗粒清洁净化瓶 颗粒清洁取样瓶 颗粒计数器专用采样瓶 热烈祝贺普洛帝分析仪器事业部推出第七代炫彩双激光窄光颗粒计数器的同时,升级配套的清洁瓶,清洁等级再上高度;高等级清洁度可达4um以上颗粒为0个!清洁度等级RCL不大于15个/100mL,技术超过同类企业。 根据国际最新标准颗粒度专用取样瓶平均检出质量极限AOQL和清洁度等级RCL均达国际标准; 可经过:ISO 3722、GB/T17484、NAS1638、ISO4406、SAE749D、ISO16232、GJB420A/B、GB/T14039、DL/T427和DL/T1096验证,完全符合ISO3722《液压传动· 取样容器清洗方法的鉴定》清洗专用器具的标准要求。 耐高温高压,耐酸碱/有机试剂/浓硫酸+重铬酸钾配置的洗液浸泡,防漏外旋盖,瓶口O形防滴漏圈! 瓶盖颜色还有蓝色、橙黄、粉红可供选择! 优质材料,高硬度,高透明度!全自动设备生产,品质优良一致! 可替代进口产品! 颗粒度检测仪专用取样瓶适用于各种液体颗粒度测试的采样,又称清洁瓶、取样瓶、净化瓶、无菌瓶、洁净瓶、滤液瓶。颗粒计数器专用取样瓶是采用高精度超声波清洗机清洗、十万级洁净风风淋,烘干密封,紫外杀菌,清洁度验证等一整套工艺制作而成,取样瓶清洁度:NAS1638-00级,是颗粒计数器进行液体污染度测试的专用采样容器。 可广泛用于液压元器件、液压系统、液压站、油缸、齿轮箱、变速箱、变压器、汽轮机组、反应釜、马达、发动机、泵、阀、轮毂、能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等等的油样抽样及手动取样。 技术阐述: 平均检出质量极限AOQL:0.5% 清洁度等级RCL:15个/100mL 验证标准:NAS1638或GJB380 容积:220毫升、250毫升 产地:西安 品牌:普勒/PUll 请认准普勒/PULL商标,以防假冒! 材质:玻璃/高硅硼 耐温:150度 耐压:0.1mpa 洁净度:NAS 00~4级,可定制 供应:现货供应 最小起订量:12只 检测方:中特检测 可替代:各类进口颗粒计数器要求用取样瓶 配套性:可配套全球各类油液污染取样、颗粒检测取样、清洁度分析取样、油液监测取样、油液分析取样、常规取样。 配套仪器:颗粒计数器 颗粒计数仪 颗粒计数系统 油液颗粒度分析仪 具体详情请电询普洛帝服务中心! 本次活动解释权归普洛帝服务中心所有! 普洛帝、Puluody、普勒、Pull、PLDMC为Puluody公司注册的商标! 有关技术阐述、参数、服务为普洛帝测控拥有,普洛帝保留对经销商、用户的知情权! 普洛帝为贵司提供:颗粒度取样瓶、颗粒计数器净化瓶、清洁无菌瓶、洁净瓶、颗粒滤液瓶、油液颗粒度检测仪、油液颗粒计数器、油液颗粒技术系统、油液粒子计数器、油液颗粒度分析仪,颗粒度检测仪、颗粒计数器、油液激光颗粒计数器、颗粒计数系统、自动颗粒计数器、激光油液颗粒计数系统、实验室激光油液颗粒计数系统、实验室颗粒计数器、实验室油液颗粒度分析仪、实验室油液颗粒计数器、实验室激光油液检测仪 油污染度检测仪器/洁净度检测设备/油颗粒度仪专用取样瓶是符合NAS,ISO标准的专用取样瓶/净化瓶 关键词:HIAC 8011 颗粒计数器、美国太平洋 HIAC ROYCO 8000A / HIAC 8011 / HIAC 8012 油污染度检测仪器 / 洁净度检测设备 / 油颗粒度仪(HIAC ROYCO 8000A Particle Counter)专用取样瓶、PLD-0201油液颗粒度检测仪润滑油颗粒度分析仪 液压油清洁度检测仪,液压污染检测仪 双激光液压油颗粒度检测仪,油液污染检测专用取样瓶 HIAC 8011 颗粒计数器、HIAC PODS颗粒计数器、HIAC PM4000颗粒计数器、PALL HPCA-Kit-O污染度检测仪 、PALL HPCA-2污染度检测仪、PALL PIM400污染度检测仪 、PALL PCM400污染度监测仪、PALL PFC400污染度检测仪,油液颗颗粒度 污染度 清洁度仪器 颗粒度计数器 油液颗粒度分析仪、颗粒度计数器、颗粒度计数器、油液清洁度分析仪、油液颗粒度分析仪、油液颗粒度分析仪、油料微粒粒度分析仪、SBSS型实验室用颗粒计数系统、S40型现场用便携式颗粒计数系统、便携式白光油液颗粒计数仪、颗粒计数器/油品污染检测仪、微粒粒度分析、颗粒计数仪专用取样瓶 ,全面替代进口产品的颗粒度检测仪专用瓶
  • 批发粒度仪瓶 颗粒度净化瓶
    颗粒度净化瓶(取样瓶)热烈祝贺普洛帝分析仪器事业部推出第七代炫彩双激光窄光颗粒计数器的同时,升级配套清洁瓶,清洁等级再上高度;高等级清洁度可达2.1um以上颗粒为0个!清洁度等级RCL不大于100个/100mL(2um),技术超过同类企业。 颗粒度净化瓶(取样瓶)根据国际最新标准颗粒度专用取样瓶平均检出质量极限AOQL和清洁度等级RCL均达国际标准;可经过:ISO 3722、GB/T17484、NAS1638、ISO4406、SAE749D、ISO16232、GJB420A/B、GB/T14039、DL/T427和DL/T1096验证,完全符合ISO3722《液压传动取样容器清洗方法的鉴定》清洗专用器具的标准要求。 颗粒度净化瓶(取样瓶)耐高温高压,耐酸碱/有机试剂/重铬酸钾配置的洗液浸泡,防漏外旋盖,瓶口O形防滴漏圈! 颗粒度净化瓶(取样瓶)瓶盖颜色还有蓝色、橙黄、粉红可供选择! 优质材料,高硬度,高透明度!全自动设备生产,品质优良一致! 可 替代进口产品! 颗粒度净化瓶(取样瓶)适用于各种液体颗粒度测试的采样,又称清洁瓶、取样瓶、净化瓶、无菌瓶、洁净瓶、滤液瓶。是采用高精度超声波清洗机清洗、十万级洁净风风淋,烘干密封,紫外杀菌,清洁度验证等一整套工艺制作而成,取样瓶清洁度:NAS1638-00级,是颗粒计数器进行液体污染度测试的专用采样容器。 颗粒度净化瓶(取样瓶)可广泛用于液压元器件、液压系统、液压站、油缸、齿轮箱、变速箱、变压器、汽轮机组、反应釜、马达、发动机、泵、阀、轮毂、能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等等的油样抽样及手动取样。技术阐述: 平均检出质量极限AOQL:0.5%等级RCL:100个/100mL(2um)验证标准:ISO3722或GB/T17484容积:100ml、150ml、220ml、250ml、300ml、500ml、1000ml产地:西安品牌:普勒/PUll 请认准普勒/PULL商标,以防假冒!材质:玻璃/高硅硼 耐温:150度 耐压:0.1mpa 洁净度:可定制,目前仅限超高压、特高压及核电设施等使用。供应:100只以上,30个工作日 ,其他数量可商定最小起订量:20只检测方:普研检测 可替代:各类进口颗粒计数器要求用取样瓶颗粒度净化瓶(取样瓶)配套性:可配套各类油液污染取样、颗粒检测取样、清洁度分析取样、油液监测取样、油液分析取样、常规取样。颗粒度净化瓶(取样瓶)配套仪器:颗粒计数器 颗粒计数仪 颗粒计数系统 油液颗粒度分析仪具体详情请电询普洛帝服务中心! 本次活动解释权归普洛帝服务中心所有!普洛帝、Puluody、普勒、Pull、PLDMC为Puluody公司注册的商标! 有关技术阐述、参数、服务为普洛帝测控拥有,普洛帝保留对经销商、用户的知情权!普洛帝为贵司提供:颗粒度取样瓶、颗粒计数器净化瓶、清洁无菌瓶、洁净瓶、颗粒滤液瓶、油液颗粒度检测仪、油液颗粒计数器、油液颗粒技术系统、油液粒子计数器、油液颗粒度分析仪,颗粒度检测仪、颗粒计数器、油液激光颗粒计数器、颗粒计数系统、自动颗粒计数器、激光油液颗粒计数系统、实验室激光油液颗粒计数系统、实验室颗粒计数器、实验室油液颗粒度分析仪、实验室油液颗粒计数器、实验室激光油液检测仪\颗粒度净化瓶(取样瓶)/油污染度检测仪器/洁净度检测设备/油颗粒度仪取样瓶是符合NAS,ISO标准取样瓶/净化瓶关键词:HIAC 8011 颗粒计数器、美国太平洋 HIAC ROYCO 8000A / HIAC 8011 / HIAC 8012 油污染度检测仪器 / /洁净度检测设备 / 油颗粒度仪(HIAC ROYCO 8000A Particle Counter)专用取样瓶、PLD-0201油液颗粒度检测仪润滑油颗粒度分析仪 液压油清洁度检测仪,液压污染检测仪 双激光液压油颗粒度检测仪,油液污染检测专用取样瓶 HIAC 8011 颗粒计数器、HIAC PODS颗粒计数器、HIAC PM4000颗粒计数器、PALL HPCA-Kit-O污染度检测仪 、PALL HPCA-2污染度检测仪、PALL PIM400污染度检测仪 、PALL PCM400污染度监测仪、PALL PFC400污染度检测仪,油液颗颗粒度 污染度 清洁度仪器 颗粒度计数器 油液颗粒度分析仪、颗粒度计数器、颗粒度计数器、油液清洁度分析仪、油液颗粒度分析仪、油液颗粒度分析仪、油料微粒粒度分析仪、SBSS型实验室用颗粒计数系统、S40型现场用便携式颗粒计数系统、便携式白光油液颗粒计数仪、颗粒计数器/油品污染检测仪、微粒粒度分析、颗粒计数仪专用取样瓶 ,全面替代进口产品的颗粒度检测仪专用瓶/ 颗粒度净化瓶(取样瓶)
  • 粉末粒度测试仪
    PSI-4型测定仪使用说明书 一、仪器简介及应用范围PSI-4系列为第四代透过法粒度测定仪,是测定金属、非金属及其化合物粉末的比表面积和粒度的装置。可广泛应用于粉末冶金、精细化工、硅酸盐工业、食品、制药、核工业、以及表面技术的各种粉末粒度和比表面积的测定。本仪器结构简单,操作方便,仪器有快速计算板,不需要复杂计算,测定一次只需3~5分钟。本仪器运用的测定方法为“张瑞福法”,该方法是测定金属及其化合物粉末比表面积和粒度的国家标准:GB11107-89和国际标准:ISO10070-91,荣获国家发明奖。PSI-4A型带快速计算板,无须复杂计算,可直接读出粒径值,使用操作非常方便。PSI-4B型带有游标卡尺,可精确测量粉末床的厚度及水柱高度,大大提高了测量范围和精度。 二、技术性能PSI-4APSI-4B仪器设计精度0.010.01粒度测量精度0.030.02粒度测量范围Dk0.1~100μm0.02~120μmDv0.02~1μm0.002~0.5μm比表面积测量Sk0.06~60(m2/g)0.05~300(m2/g)Sv6~300(m2/g)12~3000(m2/g)Sw2~150(m2/g)0.2~1.5×103(m2/g)注:Dk为包络比表面粒度,也称粘性流透过粒度; Dv为全比表面粒度;Sw为质量全比表面积 Sk为粉末包络比表面积; Sv为粉末全比表面积,也称粉末吸附全比表面积。工作环境: 干燥,无腐蚀,温度25±12℃,相对湿度<80%电 源: 220ACV,50Hz,20W外型尺寸: 755×400×260 mm3净 重: 12 kg三、工作原理及结构本仪器是基于稳定空气流动下,气体透过粉末压缩床,气体的透过率受粉末的粒度、形状和床的有效孔隙度的影响。当已知粉末形状、孔隙度并测出其透过率时,就可以计算出粉末的粒度和各种比表面积。仪器由空气泵、干燥器、水柱稳压器、垂直压力计、泄气阀、试样管、粉末压缩装置、试样管夹紧装置、U型压力计、精密阀、游标卡尺和仪器计算面板等组成。仪器的气流及测压系统如(图一)。 空气由微型气泵(14)加压送入系统,泄气阀(1)和水柱稳压器(13)将过量的空气排入大气,垂直压力计(12)测量供气系统的压力。调节泄气阀开度和水柱稳压器的液面高度将供气压力稳定在500mm水柱。稳压后的少量的空气经干燥器后进入试样管,由U型压力计测得空气出试样管后、进精密阀前的压力。空气*后经精密阀排入大气。在上述系统中,对于一定量的粉末,按国标GB11107-89即可求得粒度值: Dk=aL … … … … … … … … … (1) 又:ΔP=50-2H … … … … … … … … … … … … … … … … … (2) … … … … … … … … … … … … … … … … (3) … … … … … … … … … … … … … … … … … … (4) 可得:Dk=5.34L… … … … … … (5)上列式中:m为粉末的质量(克);ρe为粉末物质的物性密度或有效密度;εp定义为粉末床的孔隙度;α定义为试样的下料系数,是粉末质量与密度的比值;Δp是空气透过粉末床试样的压力降(厘米水柱);H为U型压力计单根水柱上升高度值(厘米),U型压力计是精密等径管制成,真实的压力值应为2H厘米水柱;L为试样(粉末床)厚度,单位为(厘米);a为仪器常数5.34,具有量纲(厘米)1.5,计算所得Dk值单位为(微米)。 A、B两种型号具有完全相同的气流系统。不同之处在于粉末床及水柱高度的测量方法。PSI-4A型如(图二)所示:中间的齿轮齿杆(8)的作用是压缩粉末床和测量压力计中水柱高度。四个腰圆型孔用来观察稳压系统的工作情况:左下孔观察水柱稳压器工作时的气泡冒出情况,以3-8(个/秒)的气泡冒出速率为宜。左上孔观察水柱稳压器的水位。右下孔观察垂直压力计的初始值,右上孔观察开泵后垂直压力计的水柱高度值,二者之差才是供气压力真实值。仪器正面的快速计算板上图形意义如下:横坐标表示的是试样的孔隙度值,纵坐标是公制的长度单位,可度量压力计的水柱高度和粉末床的厚度。中间互不相交的曲线簇是不同孔隙度和不同压力时的等粒度线,图形下部和等粒度线相交的粗黑线是试样(粉末床)厚度线L0,它的横坐标值是α=1时不同厚度粉末床对应的孔隙度值,计算板可左右移动。PSI-4B型外型见(图三)。与A型相比,少了快速计算板,多了游标卡尺。这样能更精确的测量试样(粉末床)的厚度值和压力计水柱高度。 四、仪器的调试与校准 仪器使用前必须进行调试和校准,两种型号基本相同,主要有三项: 1、U型压力计的校准 PSI-4A型:调节升降齿杆的旋钮,使齿杆上的指针与计算板的水平坐标基线平齐,此时U型压力计的基准水平面应与齿杆上的指针座平面平齐如(图四)所示。如不平齐,可先调节水位微调阀(图二-13);如仍调节不到位,则须对U型压力计进行加水(当U型压力计的基准水平面低于指针座平面时)或放水的操作(当U型压力计的基准水平面高于指针座平面时)。加水操作:全部松开微调阀,将水加入加水小漏斗(图一-5),再松开流量计加水阀(图一-4,图二-11),慢慢放水入U型管,当U型管压力计的基准水平面接近指针座平面时,关闭加水阀。放水操作:松开加水阀(图二-11),用注射器吸出小漏斗内多余的水,直至U型压力计的基准水平面略低于齿杆上的指针座平面平面,关闭加水阀。最后调节微调阀,即可使U型压力计的基准水平面与齿杆上的指针座平面平齐。PSI-4B型:U型压力计的基准水平面应与游标卡尺游标左卡脚上水平面平齐如(图五)。具体方法与PSI-4A型相同。 1、仪器的准备:对于经常使用的仪器,在使用前须做前一节中1、2项,即U型压力计水平基准校准和供气压力校准两项。第3项只作定期的检查(一个星期左右一次,或视使用频度而定)。仪器调试好后,停泵侯用。2、试样的制备:在千分之一的天平上称待测干燥粉末m克,用漏斗将其灌入带有一片快速滤纸和一多孔塞的试管中,试管插入橡皮坐上,漏斗及纸上附着的粉末用毛刷扫入试管中,然后盖一片滤纸和多孔塞。称取粉末的数量时,应考虑下料系数α,以求得较高的测试精度。α取值的原则是:使测量时U型压力计的水柱高度落在满量程的1/3~2/3内,粉末越粗,α值应越大;粉末越细,α值应越小。当Dk=1~20微米范围,α可取值为1~2;当Dk=20~120微米范围,α可取值为2~5,此时滤纸应用针钻孔5~6个消除滤纸阻力;当Dk=0.5~1微米范围,α可取值为0.5~1;当Dk小于0.5微米时,α可取值为0.5~0.03。将装有被测粉末的试管一头套在压缩装置底座的圆柱上,另一头在齿杆下紧压,用游标卡尺测出粉末床的厚度L,由此算出试样的孔隙度。… … … … … … … … (6) 3、测量:将粉末试样管从齿杆下取出接入试样夹头处夹紧(图三-14),开气泵,通气3分钟,稳定后,利用游标测量出U型压力计的水柱上升量H。4、计算:将已知的α、εp、H和L值代入公式(5),即可求得Dk;粉末粘性流比表面积为(微米)-1,或(米2/厘米3)。 停泵开泵重新读一次,测量数据,两数相对误差小于3%,就是本次测试的最终结果。若大于3%,再重新测样,在此孔隙度下或接近此孔隙度值,测出试样的Dk值,最后,三数据平均值为试样结果。 若试样Dk小于0.4微米,通常应计算β值,和δ值。 … … … … … … … … … … … … … … (7) … … … … … … … … … … (8) 也可从β值查δ-β曲线(图六)得到δ,则Dv,Sv为 Dv=Dk/δ… … … … … … … … … … … … … … … (9) Sv==… … … … … … … … … … … (10)注意:三次测量应给粉末床加不同压力,以得到三种不同孔隙度下测得的粒度值。三值比较起伏应不超过3%。报告结果时,应指明测量时的孔隙度。Dv是纳米级粉末所须粒度。PSI-4A型 1、仪器的准备:同B型。对于经常使用的仪器,在使用前须做前一节中1、2项。第3项只作定期的检查(视使用频度而定)。仪器调试好后,停泵侯用。 2、试样的制备:下料系数α取1,即m=ρe。在千分之一的天平上称待测干燥粉末m克,用漏斗将其灌入带有一片快速滤纸和一多孔塞的试管中,试管插入橡皮坐上,漏斗及纸上附着的粉末用毛刷扫入试管中,然后盖一片滤纸和多孔塞。将装有被测粉末的试管一头套在压缩装置底座的圆柱上,另一头在齿杆下紧压,移动计算板,找到试样高度线L0上与齿杆上的指针针尖等高的点并对准,该点的横坐标值即为粉末床的孔隙度εp。计算板保持不动。3、 测量:将粉末试样管从齿杆下取出接入试样夹头处夹紧如(图二-14),开气泵,通气三分钟,待U型压力计读数稳定,调节齿杆,使指针座平面与U型压力计水面平齐,此时齿杆指针所指的粒度值即为Dk。4、 α≠1时的测量:当粉末粒度Dk≥20或≤1微米,改变粉末的下料系数(取α≠1)可提高测量的精度。此时,可采用与PSI-4B型相同的计算法测量。α取值的原则亦同。利用升降齿杆测出粉末床的厚度和水柱高度,代入公式(3)、(4)、(5)即可得出Dk。 粉末粘性流比表面积为:(微米)-1,或(米2/厘米3)。六、仪器的维护与保养1、仪器内使用的水必须是蒸馏水。2、经常保持仪器清洁,注意不要让粉末进入系统中。 3、经常检查橡皮管是否有老化、开裂导致的漏气。如有应及时更换。4、精密阀校准后,一般不准再动。如果不小心碰动,应重新校准。5、橡皮和玻璃管道内的水柱中不能夹带气泡。 6、仪器干燥剂的检查与更换:仪器出厂时以装好变色硅胶干燥剂在气路中,正常状态硅胶为兰色,受潮时变为粉红色。硅胶变红后,将其从管道中取出,换上干燥硅胶,管道不得泄漏溢气。原硅胶可在120℃~130℃干燥2~3小时脱去已吸附的水分后,可反复多次使用。 附注:仪器附件箱装有:试样管一只,多孔塞两只,毛刷一把,多孔塞提推杆一条,漏斗一个,橡皮坐一个,快速滤纸一盒,标准管一支,金属勺子一把,注射器一只,软管一根。 2、气源压力的校准与调节:供气压力应始终保持在500±0.5mm水柱。将水柱稳压器加水至规定高度,记下垂直压力计的初始刻度值(图三-15)。将空试样管接入气流系统如(图二-14)、(图三-14)并夹紧。开气泵,垂直压力计水位上升,调节泄气阀(图二-2),使压力计水柱上升500毫米,即达到(500毫米+初始值),并维持此高度至测试结束。测试过程中,如有变动,随时调节泄气阀,保持气源压力的稳定。 3、精密阀的校准:将标准管代替试样管进行测试,气流稳定后,U型压力计的读数应与标准管上标定的数值一致:若不一致,旋转调节精密阀(图二-10),使U型压力计的读数与标准管上标定的数值一致,稳定三分钟不变即可关泵停止。五、使用与操作步骤PSI-4B型

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    1. 什么是光散射现象?光线通过不均一环境时,发生的部分光线改变了传播方向的现象被称作光散射,这部分改变了传播方向的光称作散射光。宏观上,从阳光被大气中空气分子和液滴散射而来的蓝天和红霞到被水分子散射的蔚蓝色海洋,光散射现象本质都是光与物质的相互作用。2. 颗粒与光的相互作用微观上,当一束光照在颗粒上,除部分光发生了散射,还有部分发生了反射、折射和吸收,对于少数特别的物质还可能产生荧光、磷光等。当入射光为具有相干性的单色光时,这些散射光相干后形成了特定的衍射图样,米氏散射理论是对此现象的科学表述。如果颗粒是球形,在入射光垂直的平面上观察到称为艾里斑的衍射图样。颗粒散射激光形成艾里斑3. 激光粒度仪原理-光散射的空间分布探测分析艾里斑与光能分布曲线当我们观察不同尺寸的颗粒形成的艾里斑时,会发现颗粒的尺寸大小与中间的明亮区域大小一般成反相关。现代的激光粒度仪设计中,通过在垂直入射光的平面距中心点不同角度处依次放置光电检测器进行粒子在空间中的光能分布进行探测,将采集到的光能通过相关米氏散射理论反演计算,就可以得出待分析颗粒的尺寸了。这种以空间角度光能分布的测量分析样品颗粒分散粒径的仪器即是静态光散射激光粒度仪,由于测试范围宽、测试简便、数据重现性好等优点,该方法仪器使用最广泛,通常被简称为激光粒度仪。根据激光波长(可见光激光波长在几百纳米)和颗粒尺寸的关系有以下三种情况:a) 当颗粒尺寸远大于激光波长时,艾里斑中心尺寸与颗粒尺寸的关系符合米氏散射理论在此种情况下的近似解,即夫琅和费衍射理论,老式激光粒度仪亦可以通过夫琅和费衍射理论快速准确地计算粒径分布。b) 当颗粒尺寸与激光波长接近时,颗粒的折射、透射和反射光线会较明显地与散射光线叠加,可能表现出艾里斑的反常规变化,此时的散射光能分布符合考虑到这些影响的米氏散射理论规则。通过准确的设定被检测颗粒的折射率和吸收率参数,由米氏散射理论对空间光能分布进行反演计算即可得出准确的粒径分布。c) 当颗粒尺寸远小于激光波长时,颗粒散射光在空间中的分布呈接近均匀的状态(称作瑞利散射),且随粒径变化不明显,使得传统的空间角度分布测量的激光粒度仪不再适用。总的来说,激光粒度仪一般最适于亚微米至毫米级颗粒的分析。静态光散射原理Topsizer Plus激光粒度分析仪Topsizer Plus激光粒度仪的测试范围达0.01-3600μm,根据所搭配附件的不同,既可测量在液体中分散的样品,也可测量须在气体中分散的粉体材料。4. 纳米粒度仪原理-光散射的时域涨落探测(动态光散射)分析 对于小于激光波长的悬浮体系纳米颗粒的测量,一般通过对一定区域中测量纳米颗粒的不定向地布朗运动速率来表征,动态光散射技术被用于此时的布朗运动速率评价,即通过散射光能涨落快慢的测量来计算。颗粒越小,颗粒在介质中的布朗运动速率越快,仪器监测的小区域中颗粒散射光光强的涨落变化也越快。然而,当颗粒大至微米极后,颗粒的布朗运动速率显著降低,同时重力导致的颗粒沉降和容器中介质的紊流导致的颗粒对流运动等均变得无法忽视,限制了该粒径测试方法的上限。基于以上原因,动态光散射的纳米粒度仪适宜测试零点几个纳米至几个微米的颗粒。5.Zeta电位仪原理-电泳中颗粒光散射的相位探测分析纳米颗粒大多有较活泼的电化学特性,纳米颗粒在介质中滑动平面所带的电位被称为Zeta电位。当在样品上加载电场后,带电颗粒被驱动做定向地电泳运动,运动速度与其Zeta电位的高低和正负有关。与测量布朗运动类似,纳米粒度仪可以测量电场中带电颗粒的电泳运动速度表征颗粒的带电特性。通常Zeta电位的绝对值越高,体系内颗粒互相排斥,更倾向与稳定的分散。由于大颗粒带电更多,电泳光散射方法适合测量2nm-100um范围内的颗粒Zeta电位。NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪NS-90Z 纳米粒度及电位分析仪在一个紧凑型装置仪器中集成了三种技术进行液相环境颗粒表征,包括:利用动态光散射测量纳米粒径,利用电泳光散射测量Zeta电位,利用静态光散射测量分子量。6. 如何根据应用需求选择合适的仪器为了区分两种光散射粒度仪,激光粒度仪有时候又被称作静态光散射粒度仪,而纳米粒度仪有时候也被称作动态光散射粒度仪。需要说明的是,由于这两类粒度仪测量的是颗粒的散射光,而非对颗粒成像。如果多个颗粒互相沾粘在一起通过检测区间时,会被当作一个更大的颗粒看待。因此这两种光散射粒度仪分析结果都反映的是颗粒的分散粒径,即当颗粒不完全分散于水、有机介质或空气中而形成团聚、粘连、絮凝体时,它们测量的结果是不完全分散的聚集颗粒的粒径。综上所述,在选购粒度分析仪时,基于测量的原理宜根据以下要点进行取舍:a) 样品的整体颗粒尺寸。根据具体质量分析需要选择对所测量尺寸变化更灵敏的技术。通常情况下,激光粒度仪适宜亚微米到几个毫米范围内的粒径分析;纳米粒度仪适宜全纳米亚微米尺寸的粒径分析,这两种技术测试能力在亚微米附近有所重叠。颗粒的尺寸动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试胶体金颗粒直径,Z-average 34.15nmb) 样品的颗粒离散程度。一般情况下两种仪器对于单分散和窄分布的颗粒粒径测试都是可以轻易满足的。对于颗粒分布较宽,即离散度高/颗粒中大小尺寸粒子差异较大的样品,可以根据质量评价的需求选择合适的仪器,例如要对纳米钙的分散性能进行评价,关注其微米级团聚颗粒的含量与纳米颗粒的含量比例,有些工艺不良的情况下团聚的颗粒可能达到十微米的量级,激光粒度仪对这部分尺寸和含量的评价真实性更高一些。如果需要对纳米钙的沉淀工艺进行优化,则需要关注的是未团聚前的一般为几十纳米的原生颗粒,可以通过将团聚大颗粒过滤或离心沉淀后,用纳米粒度仪测试,结果可能具有更好的指导性,当然条件允许的情况下也可以选用沉淀浆料直接测量分析。有些时候样品中有少量几微米的大颗粒,如果只是定性判断,纳米粒度仪对这部分颗粒产生的光能更敏感,如果需要定量分析,则激光粒度仪的真实性更高。对于跨越纳米和微米的样品,我们经常需要合适的进行样品前处理,根据质量目标选用最佳质控性能的仪器。颗粒的离散程度静态光散射法Topsizer激光粒度仪测试两个不同配方工艺的疫苗制剂动态光散射NS-90Z纳米粒度仪测试疫苗制剂直径激光粒度仪测试结果和下图和纳米粒度仪的结果是来自同一个样品,从分布图和数据重现程度上看,1um以下,纳米粒度仪分辨能力优于激光粒度仪;1um以上颗粒的量的测试,激光粒度仪测试重现性优于纳米粒度仪;同时对于这样的少量较大颗粒,动态光散射纳米粒度仪在技术上更敏感(测试的光能数据百分比更高)。在此案例的测试仪器选择时,最好根据质控目标来进行,例如需要控制制剂中大颗粒含量批次之间的一致性可以选用激光粒度仪;如果是控制制剂纳米颗粒的尺寸,或要优化工艺避免微米极颗粒的存在,则选用动态光散射纳米粒度仪更适合。c) 测试样品的状态。激光粒度仪适合粉末、乳液、浆料、雾滴、气溶胶等多种颗粒的测试,纳米粒度仪适宜胶体、乳液、蛋白/核酸/聚合物大分子等液相样品的测试。通常激光粒度仪在样品浓度较低的状态下测试,对于颗粒物含量较高的样品及粉末,需要在测试介质中稀释并分散后测试。对于在低浓度下容易团聚或凝集的样品,通常使用内置或外置超声辅助将颗粒分散,分散剂和稳定剂的使用往往能帮助我们更好的分离松散团聚的颗粒并避免颗粒再次团聚。纳米粒度仪允许的样品浓度范围相对比较广,多数样品皆可在原生状态下测试。对于稀释可能产生不稳定的样品,如果测试尺寸在两者都许可的范围内,优先推荐使用纳米粒度仪,通常他的测试许可浓度范围更广得多。如果颗粒测试不稳定,通常需要根据颗粒在介质体系的状况,例如是否微溶,是否亲和,静电力相互作用等,进行测试方法的开发,例如,通过在介质中加入一定的助剂/分散剂/稳定剂或改变介质的类别或采用饱和溶液加样法等,使得颗粒不易发生聚集且保持稳定,大多数情况下也是可以准确评价样品粒径信息的。当然,在对颗粒进行分散的同时,宜根据质量分析的目的进行恰当的分散,过度的分散有时候可能会得到更小的直径或更好重现性的数据,但不一定能很好地指导产品质量。例如对脂质体的样品,超声可能破坏颗粒结构,使得粒径测试结果失去质控意义。d) 制剂稳定性相关的表征。颗粒制剂的稳定性与颗粒的尺寸、表面电位、空间位阻、介质体系等有关。一般来说,颗粒分散粒径越细越不容易沉降,因此颗粒间的相互作用和团聚特性是对制剂稳定性考察的重要一环。当颗粒体系不稳定时,则需要选用颗粒聚集/分散状态粒径测量相适宜的仪器。此外,选用带电位测量的纳米粒度仪可以分析从几个纳米到100um的颗粒的表面Zeta电位,是评估颗粒体系的稳定性及优化制剂配方、pH值等工艺条件的有力工具。颗粒的分散状态e) 颗粒的综合表征。颗粒的理化性质与多种因素有关,任何表征方法都是对颗粒的某一方面的特性进行的测试分析,要准确且更系统地把控颗粒产品的应用质量,可以将多种分析方法的结果进行综合分析,也可以辅助解答某一方法在测试中出现的一些不确定疑问。例如结合图像仪了解激光粒度仪测试时样品分散是否充分,结合粒径、电位、第二维利系数等的分析综合判断蛋白制剂不稳定的可能原因等。
  • 在线激光粒度仪知多少?
    p style=" text-indent: 2em " 在线激光粒度分析仪由一般由采样系统、物料稀释系统及激光测量系统三大部分组成。其与常规离线的激光粒度粒度分析的区别主要在于采样和稀释不同。 /p p style=" text-indent: 2em " 采样系统: /p p style=" text-indent: 2em " 水和浆料会同时流过取样阀两条管道,管道一接着粒度测量系统,管道二是生产线的旁路。当系统发出采样信号时,取样阀会旋转180度,从管道二取出一部分样品进入了管道一,被输送到下一个部件–稀释器。为保证取样的代表性,每次采样阀动作5次,即采5个2.5ml的样品,再进行稀释测量。 /p p style=" text-indent: 2em " 稀释系统: /p p style=" text-indent: 2em " 结合使用预稀释器和级联稀释器。预稀释器是一个装有气动搅拌器以及用于控制稀释状态的液位传感器的容器。浆料样品自动地注入预稀释罐进行第一步的稀释,样品通过罐内的搅拌器自动混合,高低位传感器自动地控制预稀释罐的填充和清空。级联稀释器以同轴文氏管为基础,没有运动部件,可以同时稀释和同时分散。联稀释器的设计使用了流体力学模型软件。每个文氏管的动力来自于外部的供水,当通过文氏管区域的时候流体的速度增加。能加入额外的文氏管来增加稀释率。两个稀释仪均可进行自我清理,以便最大限度地减少任何应用中的稀释液用量。级联稀释器内部的文氏管喷更有效分散颗粒使测量数据准确可靠,防止稀释休克。 /p p style=" text-indent: 2em " 激光粒度仪的测量基本原理是:当粒子流通过光学测量池时探测器收集特定时刻特定范围内的散射光,通过大量的扫描并对结果取平均值,得到具有代表性的散射模式。根据Mie理论,光碰到圆形的粒子时发生散射,如果知道粒径和粒子的光学特性,如折光率和吸光度,就能够精确地预测光的散射模式。每种尺寸的离子具有它自身的特征散射模式,就象指纹一 /p p style=" text-indent: 2em " 样,没有一个是重复的。从这一理论反推,确定一系列粒子的散射模式,就可以得到这个系列的粒径及各种粒子所占比例,即粒度分布。 /p p style=" text-indent: 2em " 在线激光粒度仪具有如下的性能特点: /p p style=" text-indent: 2em " 1.能给出极为详尽的粒度分布数据。包括粒度分布表、粒度分布曲线、中位径、平均粒径、边界粒径(能根据用户需求界定粒度分布范围)。 /p p style=" text-indent: 2em " 2.测量范围大,能覆盖的整个粒度范围。在一个量程内就能测量小至亚微米(约0.1 μ m),大至数百微米的粉体粒度。 /p p style=" text-indent: 2em " 3.测量速度快。测量一个样品只需3分钟左右,相当快捷。操作方便。现场安装完毕后,可在计算机上进行远程操作。 /p p style=" text-indent: 2em " 在线激光粒度仪可实现实时监测产品的粒度,具有操作简单、快速、准确的特点,在浆料性质变化不大的条件下,在线分析数据趋势比较平稳,分析稳定性较好。数据分析具有一定的代表性。随着工业生产对粒度检测实时性和速度的要求越来越高,在线激光粒度仪的研究和应用也日益广泛。 /p p style=" text-indent: 2em " 关于在线的粒度检测标准,冶金行业已有YB/T 4605-2017《烧结矿在线自动采样、制样、粒度分析及转鼓强度测定》和YB/T 4547-2016《焦炭在线自动采样、制样、粒度分析及机械强度测定技术规范》,但所用的方法都为筛分法。在线激光散射/衍射法相关粒度检测尚无国家及行业标准出台。另外,值得一提的是,烟台德信仪表有限公司有企业标准Q/0600YDX 001-2017 《在线粒度分析仪》出台。 /p
  • 干货|7大因素影响激光粒度测试结果
    p style=" text-indent: 2em " 编者按:粉体的粒度及粒度分布是衡量产品质量的关键性指标,而目前最火的粒度检测方法之一就是激光粒度仪了。这种粒度检测方法不受温度变化、介质黏度、试样密度及表面状态等诸多因素的影响,具有测试速度快、测量范围广、便捷易操作等特点。放眼市场,激光粒度仪的品牌和型号也可谓五花八门,琳琅满目。但值得称道的激光粒度仪虽然不胜枚举,却仍然会收到诸多因素的影响,造成检测结果的不稳定。太原理工大学矿业工程学院的专家张国强就深度剖析了7大影响激光粒度仪检测结果的因素。 /p p style=" text-indent: 2em " 专家观点: /p p style=" text-indent: 2em " 目前市面上的激光粒度分析仪其基本原理均为米氏散射理论及其近似理论。包括测量纳米级颗粒所使用的动态光散射原理也是借助米氏散射理论而补充完善起来的 。米氏散射理论把待测颗粒等效成各向同性的球形粒子,在入射光照射下根据麦克斯韦电磁方程组,可以求出散射光强角分布的严格数学解。 利用米氏散射理论的基本公式进一步求出此时散射光强分布对应的颗粒粒径。米氏散射理论通过测量待测样品的散射光强分布巧妙地解决了超细颗粒的粒度测量问题,但由于基于米氏理论的激光粒度测量技术本身的复杂性,提前预先设定的边界条件并不能全面地反映实际样品的具体情况。 同时商品化的激光粒度分析仪由于受生产厂家技术实力水平的限制,导致各厂家仪器的内部构造与算法程序等方面均存在差异。 /p p style=" text-indent: 2em " 为探究粉体粒度测试评价用标准样品的特性,为激光粒度分析仪生产厂家提供优化仪器性能的理论依据,为粒度检测用户提供评价激光粒度测试结果可靠性与准确性的依据。下面我将对激光粒度仪测试结果的重要影响因素进行分析: /p p style=" text-indent: 2em " (1)复折射率 /p p style=" text-indent: 2em " 激光散射法粒度测量的对象一般是微米级的粒子,这些粒子的光学常数并不能简单看成 /p p style=" text-indent: 2em " 粒子材料的光学性质,而是指颗粒的复折射率n’,其定义为:n‘=n+ik。其中 n 为通常所说的折射率,虚部k表示光在介质中传播时光强衰减的快慢,即吸收系数,有时也被称作吸收率。 /p p style=" text-indent: 2em " 复折射率的选择合适与否直接影响到粒度检测结果的准确性与可靠性,但是影响待测颗粒复折射率的因素较多,难以确定其准确值,所以到目前为止在激光粒度测量领域中仍旧没有确定复折射率的统一方法 。在实际的粒度检测过程中,一般只是对同种物质使用一个固定的复折射率,这样的测量结果必然会与样品的真实值有较大偏差。 但是如果针对不同粒 /p p style=" text-indent: 2em " 度区间的颗粒都去寻找其复折射率,却又不现实的。 /p p style=" text-indent: 2em " (2)折射率 /p p style=" text-indent: 2em " Mie 散射理论是麦克斯韦电磁方程组的严格解,激光法检测的前提假设是粉体粒子是球形且各向同性的,大多数晶体在不同的方向上有不同的折射率。由于不同厂家的设备中光能探测器的数量、空间分布位置、灵敏度的不同也会导致检测结果的差异。 /p p style=" text-indent: 2em " (3)内置算法 /p p style=" text-indent: 2em " 由于光强分布的差异,不同粒度仪生产厂家所采用的软件内置算法不同,造成系数矩阵的计算结果差异,由此给反演带来不同程度的误差。 /p p style=" text-indent: 2em " (4)内外复折射率 /p p style=" text-indent: 2em " 球形石英粉等颗粒,在高温环境下烧灼成型。由于既要成球,又要熔透转变为非晶型或不定形,其技术难度很高。 所以在生产过程中会有部分无定形态的熔融石英包裹在结晶石英上,以及熔融石英内部含有空心气泡。这种颗粒被称为双层颗粒,颗粒内外复折射率不同,导致激光法测量时可能带来较大误差,据相关文献,最大误差可能超过 50%。 /p p style=" text-indent: 2em " (5)反常异动现象 /p p style=" text-indent: 2em " 有研究者发发现在有些折射率下对于部分粒径区间,随着粒径的变小,散射光强分布主峰会向探测器内侧移动,而正常情况下应向探测器外侧移动,从而影响粒度检测的结果。 这种现象被称为散射光能分布的反常移动现象。 /p p style=" text-indent: 2em " (6)分散状态 /p p style=" text-indent: 2em " 使用激光粒度仪检测过程中,需注意保证待测颗粒处于良好的分散状态。 当前市面上的主流激光粒度仪, 基本上都带有离心循环分散和超声分散两种分散模式,所以对于这种类型仪器的用户,不建议测试前的机外分散, 因为在用烧杯将分散后的溶液导入循环槽的过程中极易在杯底残留部分大颗粒,导致测试结果产生误差。 在仪器中分散样品时,应注意根据物料性质调整超声和离心循环分散的功率,太大容易导致气泡的产生,太小则容易导致分散效果变差和大颗粒沉底。 /p p style=" text-indent: 2em " (7)仪器的保养程度 /p p style=" text-indent: 2em " 激光粒度仪的保养程度,对检测结果有较大影响。激光粒度仪需要定期标定维护。在实际的使用过程中发现,部分样品极易在测试过程中附着在仪器的管路内部,从而混入之后的测试样品中带来测试误差。而仪器自带的清洗功能很难解决这类问题,需要在激光粒度测量中引起足够重视。 /p p style=" text-indent: 2em " 鉴于激光粒度测量过程中的影响因素过多,各种样品不同粒级区间的复折射率难以确定,所以目前来看并没有可靠地依据来证明激光粒度测试的准确性,这也是激光粒度检测急需解决的问题。在对粉体粒度要求较高的领域,可以采用多种粒度检测手段,综合比较检测结果,来得到较为可靠的粉体粒度值。此外研制并推广国家及行业内认可的激光粒度分析标准样品,也是一个解决激光粒度检测差异性的实用方法。 /p
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