激光粒度儀是通過(guò)顆粒的衍射或散射光的空間分布(散射譜)來(lái)分析顆粒大小的儀器，采用Furanhofer衍射及Mie散射理論，測(cè)試過(guò)程不受溫度變化、介質(zhì)黏度，試樣密度及表面狀態(tài)等諸多因素的影響，只要將待測(cè)樣品均勻地展現(xiàn)于激光束中，即可獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。其中，在線激光粒度分析儀由一般由采樣系統(tǒng)、物料稀釋系統(tǒng)及激光測(cè)量系統(tǒng)三大部分組成。其與常規(guī)離線的激光粒度粒度分析的區(qū)別主要在于采樣和稀釋不同。
采樣系統(tǒng)：
水和漿料會(huì)同時(shí)流過(guò)取樣閥兩條管道，管道一接著粒度測(cè)量系統(tǒng)，管道二是生產(chǎn)線的旁路。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出采樣信號(hào)時(shí)，取樣閥會(huì)旋轉(zhuǎn)180度，從管道二取出一部分樣品進(jìn)入了管道一，被輸送到下一個(gè)部件–稀釋器。為保證取樣的代表性，每次采樣閥動(dòng)作5次，即采5個(gè)2.5ml的樣品，再進(jìn)行稀釋測(cè)量。
稀釋系統(tǒng)：
結(jié)合使用預(yù)稀釋器和級(jí)聯(lián)稀釋器。預(yù)稀釋器是一個(gè)裝有氣動(dòng)攪拌器以及用于控制稀釋狀態(tài)的液位傳感器的容器。漿料樣品自動(dòng)地注入預(yù)稀釋罐進(jìn)行步的稀釋，樣品通過(guò)罐內(nèi)的攪拌器自動(dòng)混合，高低位傳感器自動(dòng)地控制預(yù)稀釋罐的填充和清空。級(jí)聯(lián)稀釋器以同軸文氏管為基礎(chǔ)，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，可以同時(shí)稀釋和同時(shí)分散。聯(lián)稀釋器的設(shè)計(jì)使用了流體力學(xué)模型軟件。每個(gè)文氏管的動(dòng)力來(lái)自于外部的供水，當(dāng)通過(guò)文氏管區(qū)域的時(shí)候流體的速度增加。能加入額外的文氏管來(lái)增加稀釋率。兩個(gè)稀釋儀均可進(jìn)行自我清理，以便大限度地減少任何應(yīng)用中的稀釋液用量。級(jí)聯(lián)稀釋器內(nèi)部的文氏管噴更有效分散顆粒使測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，防止稀釋休克。
激光粒度儀的測(cè)量基本原理是：當(dāng)粒子流通過(guò)光學(xué)測(cè)量池時(shí)探測(cè)器收集特定時(shí)刻特定范圍內(nèi)的散射光，通過(guò)大量的掃描并對(duì)結(jié)果取平均值，得到具有代表性的散射模式。根據(jù)Mie理論，光碰到圓形的粒子時(shí)發(fā)生散射，如果知道粒徑和粒子的光學(xué)特性，如折光率和吸光度，就能夠地預(yù)測(cè)光的散射模式。每種尺寸的離子具有它自身的特征散射模式，就象指紋一樣，沒(méi)有一個(gè)是重復(fù)的。從這一理論反推，確定一系列粒子的散射模式，就可以得到這個(gè)系列的粒徑及各種粒子所占比例，即粒度分布。
在線激光粒度儀具有如下的性能特點(diǎn)：
1.能給出極為詳盡的粒度分布數(shù)據(jù)。包括粒度分布表、粒度分布曲線、中位徑、平均粒徑、邊界粒徑(能根據(jù)用戶需求界定粒度分布范圍)。
2.測(cè)量范圍大，能覆蓋的整個(gè)粒度范圍。在一個(gè)量程內(nèi)就能測(cè)量小亞微米(約0.1μm)，大數(shù)百微米的粉體粒度。
3.測(cè)量速度快。測(cè)量一個(gè)樣品只需3分鐘左右，相當(dāng)快捷。操作方便。現(xiàn)場(chǎng)安裝完畢后，可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。
在線激光粒度儀可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的粒度，具有操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，在漿料性質(zhì)變化不大的條件下，在線分析數(shù)據(jù)趨勢(shì)比較平穩(wěn)，分析穩(wěn)定性較好。數(shù)據(jù)分析具有一定的代表性。隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)粒度檢測(cè)實(shí)時(shí)性和速度的要求越來(lái)越高，在線激光粒度儀的研究和應(yīng)用也日益廣泛。
關(guān)于在線的粒度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，冶金行業(yè)已有YB/T 4605-2017《燒結(jié)礦在線自動(dòng)采樣、制樣、粒度分析及轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度測(cè)定》和YB/T 4547-2016《焦炭在線自動(dòng)采樣、制樣、粒度分析及機(jī)械強(qiáng)度測(cè)定技術(shù)規(guī)范》，但所用的方法都為篩分法。在線激光散射/衍射法相關(guān)粒度檢測(cè)尚無(wú)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。
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