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粒度測(cè)試的基本方法
閱讀：677 發(fā)布時(shí)間：2009-7-29| 提 供 商 | 美國(guó)布魯克海文儀器公司 | 資料大小 | 0K |
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粒度測(cè)試的基本方法
一種新型的粒度測(cè)試儀器，已經(jīng)在粉體加工、應(yīng)用與研究領(lǐng)域得到廣泛
的應(yīng)
激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測(cè)試粒度分布的。由于激光具有
很好
重復(fù)性和準(zhǔn)確性是粒度儀的兩個(gè)重
在正常情況下，重復(fù)性的重要性要大于準(zhǔn)確性。*，重復(fù)性是反映儀器本身穩(wěn)定與否的一個(gè)綜合指標(biāo)，是一個(gè)可以量化的指標(biāo)，可以用它來(lái)直接評(píng)價(jià)儀器的好壞；準(zhǔn)確性則是一個(gè)根本不存在的模糊的概念，它不僅與儀器有關(guān)，還與樣品、環(huán)境及操作方法有關(guān)，是評(píng)價(jià)儀器好壞的次要指標(biāo)。第二，在生產(chǎn)實(shí)踐中粒度測(cè)試的相對(duì)意義大于意義。也就是說(shuō)，只要測(cè)試結(jié)果是穩(wěn)定的，這種儀器就對(duì)生產(chǎn)和控制有指導(dǎo)意義，否則粒度測(cè)試將沒(méi)有任何意義。第三，準(zhǔn)確性的依據(jù)通常是用所謂先進(jìn)儀器或傳統(tǒng)方法得到的結(jié)果。從一定意義上講，這些方法得到的結(jié)果可以作為參考，如果用來(lái)檢驗(yàn)儀器則要有充分的依據(jù)。要知道，即使再先進(jìn)的儀器，如果在設(shè)置和使用不當(dāng)，所得到的結(jié)果也同樣存在較大偏差，用未經(jīng)過(guò)仔細(xì)驗(yàn)證的結(jié)果作為*的檢驗(yàn)儀器的依據(jù)是不科學(xué)的。所以，在儀器滿足真實(shí)性要求的前提下，重復(fù)性比準(zhǔn)確性更重要。
1. 激光法：
激光粒度儀作為
用。它的特點(diǎn)是測(cè)試速度快、測(cè)試范圍寬、重復(fù)性和真實(shí)性好、操作簡(jiǎn)便等等。 （1） 激光法的粒度測(cè)試原理
激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使
的單色性和*的方向性，所以一束平行的激光在沒(méi)有阻礙的無(wú)限空間中將會(huì)照射到無(wú)限遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。如圖7所示。
當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時(shí)，一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象，如圖8。散射光的傳播方向?qū)⑴c主
粒度測(cè)試的基本知識(shí)和基本方法概述
6
束的傳播方向形成一個(gè)夾角θ。散射理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都告訴我們，散射角θ的大小與
顆粒
測(cè)量不同角度上的散射光的光強(qiáng)，需要運(yùn)用光學(xué)手段對(duì)散射光進(jìn)行處理。
我們?cè)?br />甚至小于 5%。我們的實(shí)驗(yàn)同樣證明了這一點(diǎn)。表 3 為 BT-9300H 激光粒度儀用戶與國(guó)外
光
的大小有關(guān)，顆粒越大，產(chǎn)生的散射光的θ角就越小；顆粒越小，產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。在圖8中，散射光I1是由較大顆粒引起的；散射光I2是由較小顆粒引起的。進(jìn)一步研究表明，散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣，在不同的角度上測(cè)量散射光的強(qiáng)度，就可以得到樣品的粒度分布了。
為了有效地
圖8所示的光束中的適當(dāng)?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€(gè)富氏透鏡，在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測(cè)器，這樣不同角度的散射光通過(guò)富氏透鏡就會(huì)照射到多元光電探測(cè)器上，將這些包含粒度分布信息的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳輸?shù)诫娔X中，通過(guò)軟件用Mie散射理論對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，就會(huì)準(zhǔn)確地得到所測(cè)試樣品的粒度分布了，如圖9所示。 （2） 激光粒度儀的代表——BT-9300H激光粒度儀
圖10是BT-9300H激光粒度儀系統(tǒng)示意圖。BT-9
300H激光粒度儀是一種性能優(yōu)良的國(guó)產(chǎn)激光粒度
儀。它包括進(jìn)口半導(dǎo)體激光器、76個(gè)多元光電探測(cè)器、光路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、循環(huán)分散系統(tǒng)等。該儀器連續(xù)兩年的產(chǎn)銷量突破100臺(tái)，還出口到韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、土耳其、巴基斯坦等國(guó)家和地區(qū)。在中國(guó)臺(tái)灣，經(jīng)臺(tái)北科技大學(xué)葉正濤教授對(duì)比測(cè)試，BT-9300H激光粒度儀的主要測(cè)試指標(biāo)與國(guó)外某品牌激光粒度儀非常接近，某些樣品D50 的偏差品牌激光粒度儀的測(cè)試結(jié)果對(duì)照表。從中可以看出，兩種儀器的一致性很好。
一種新型的粒度測(cè)試儀器，已經(jīng)在粉體加工、應(yīng)用與研究領(lǐng)域得到廣泛
的應(yīng)
激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測(cè)試粒度分布的。由于激光具有
很好
重復(fù)性和準(zhǔn)確性是粒度儀的兩個(gè)重
在正常情況下，重復(fù)性的重要性要大于準(zhǔn)確性。*，重復(fù)性是反映儀器本身穩(wěn)定與否的一個(gè)綜合指標(biāo)，是一個(gè)可以量化的指標(biāo)，可以用它來(lái)直接評(píng)價(jià)儀器的好壞；準(zhǔn)確性則是一個(gè)根本不存在的模糊的概念，它不僅與儀器有關(guān)，還與樣品、環(huán)境及操作方法有關(guān)，是評(píng)價(jià)儀器好壞的次要指標(biāo)。第二，在生產(chǎn)實(shí)踐中粒度測(cè)試的相對(duì)意義大于意義。也就是說(shuō)，只要測(cè)試結(jié)果是穩(wěn)定的，這種儀器就對(duì)生產(chǎn)和控制有指導(dǎo)意義，否則粒度測(cè)試將沒(méi)有任何意義。第三，準(zhǔn)確性的依據(jù)通常是用所謂先進(jìn)儀器或傳統(tǒng)方法得到的結(jié)果。從一定意義上講，這些方法得到的結(jié)果可以作為參考，如果用來(lái)檢驗(yàn)儀器則要有充分的依據(jù)。要知道，即使再先進(jìn)的儀器，如果在設(shè)置和使用不當(dāng)，所得到的結(jié)果也同樣存在較大偏差，用未經(jīng)過(guò)仔細(xì)驗(yàn)證的結(jié)果作為*的檢驗(yàn)儀器的依據(jù)是不科學(xué)的。所以，在儀器滿足真實(shí)性要求的前提下，重復(fù)性比準(zhǔn)確性更重要。
1. 激光法：
激光粒度儀作為
用。它的特點(diǎn)是測(cè)試速度快、測(cè)試范圍寬、重復(fù)性和真實(shí)性好、操作簡(jiǎn)便等等。 （1） 激光法的粒度測(cè)試原理
激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使
的單色性和*的方向性，所以一束平行的激光在沒(méi)有阻礙的無(wú)限空間中將會(huì)照射到無(wú)限遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過(guò)程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。如圖7所示。
當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時(shí)，一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象，如圖8。散射光的傳播方向?qū)⑴c主
粒度測(cè)試的基本知識(shí)和基本方法概述
6
束的傳播方向形成一個(gè)夾角θ。散射理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都告訴我們，散射角θ的大小與
顆粒
測(cè)量不同角度上的散射光的光強(qiáng)，需要運(yùn)用光學(xué)手段對(duì)散射光進(jìn)行處理。
我們?cè)?br />甚至小于 5%。我們的實(shí)驗(yàn)同樣證明了這一點(diǎn)。表 3 為 BT-9300H 激光粒度儀用戶與國(guó)外
光
的大小有關(guān)，顆粒越大，產(chǎn)生的散射光的θ角就越小；顆粒越小，產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。在圖8中，散射光I1是由較大顆粒引起的；散射光I2是由較小顆粒引起的。進(jìn)一步研究表明，散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣，在不同的角度上測(cè)量散射光的強(qiáng)度，就可以得到樣品的粒度分布了。
為了有效地
圖8所示的光束中的適當(dāng)?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€(gè)富氏透鏡，在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測(cè)器，這樣不同角度的散射光通過(guò)富氏透鏡就會(huì)照射到多元光電探測(cè)器上，將這些包含粒度分布信息的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳輸?shù)诫娔X中，通過(guò)軟件用Mie散射理論對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，就會(huì)準(zhǔn)確地得到所測(cè)試樣品的粒度分布了，如圖9所示。 （2） 激光粒度儀的代表——BT-9300H激光粒度儀
圖10是BT-9300H激光粒度儀系統(tǒng)示意圖。BT-9
300H激光粒度儀是一種性能優(yōu)良的國(guó)產(chǎn)激光粒度
儀。它包括進(jìn)口半導(dǎo)體激光器、76個(gè)多元光電探測(cè)器、光路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、循環(huán)分散系統(tǒng)等。該儀器連續(xù)兩年的產(chǎn)銷量突破100臺(tái)，還出口到韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、土耳其、巴基斯坦等國(guó)家和地區(qū)。在中國(guó)臺(tái)灣，經(jīng)臺(tái)北科技大學(xué)葉正濤教授對(duì)比測(cè)試，BT-9300H激光粒度儀的主要測(cè)試指標(biāo)與國(guó)外某品牌激光粒度儀非常接近，某些樣品D50 的偏差品牌激光粒度儀的測(cè)試結(jié)果對(duì)照表。從中可以看出，兩種儀器的一致性很好。