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      影響激光粒度儀測試準確的因素有哪些?

      點擊次數:35 發布時間:2021-12-10
       
        激光粒度儀是指經過顆粒的衍射或散射光的空間散布(散射譜)來剖析顆粒大小的儀器。作為一種新型的粒度測試儀器,曾經在粉體加工、應用與研討范疇得到普遍的應用。是用物理的辦法測試固體顆粒的大小和散布的一種儀器。依據測試原理的不同分為沉降式粒度儀、激光粒度儀、光學顆粒計數器、顆粒圖像儀等。
        激光粒度儀是基于光衍射現象設計的,當光通過顆粒時產生衍射現象(其本質是電磁波和物質的相互作用。衍射光的角度與顆粒的大小成反比。不同大小的顆粒在通過激光光束時其衍射光會落在不同的位置,位置信息反映顆粒大??;同樣大的顆粒通過激光光束時其衍射光會落在相同的位置。衍射光強度的信息反映出樣品中相同大小的顆粒所占的百分比多少。
        1、復折射率
        激光散射法粒度測量的對象一般是微米級的粒子,這些粒子的光學常數并不能簡單看成粒子材料的光學性質,而是指顆粒的復折射率n’,其定義為:n‘=n+ik。其中n為通常所說的折射率,虛部k表示光在介質中傳播時光強衰減的快慢,即吸收系數,有時也被稱作吸收率。
        復折射率的選擇合適與否直接影響到粒度檢測結果的準確性與可靠性,但是影響待測顆粒復折射率的因素較多,難以確定其準確值,所以到目前為止在激光粒度測量領域中仍舊沒有確定復折射率的統一方法。在實際的粒度檢測過程中,一般只是對同種物質使用一個固定的復折射率,這樣的測量結果必然會與樣品的真實值有較大偏差。但是如果針對不同粒度區間的顆粒都去尋找其復折射率,卻又不現實的。
        2、折射率
        Mie散射理論是麥克斯韋電磁方程組的嚴格解,激光法檢測的前提假設是粉體粒子是球形且各向同性的,大多數晶體在不同的方向上有不同的折射率。由于不同**的設備中光能探測器的數量、空間分布位置、靈敏度的不同也會導致檢測結果的差異。
        3、內置算法
        由于光強分布的差異,不同粒度儀****所采用的軟件內置算法不同,造成系數矩陣的計算結果差異,由此給反演帶來不同程度的誤差。
        4、內外復折射率
        球形石英粉等顆粒,在高溫環境下燒灼成型。由于既要成球,又要熔透轉變為非晶型或不定形,其技術難度很高。所以在**過程中會有部分無定形態的熔融石英包裹在結晶石英上,以及熔融石英內部含有空心氣泡。這種顆粒被稱為雙層顆粒,顆粒內外復折射率不同,導致激光法測量時可能帶來較大誤差,據相關文獻,**誤差可能超過50%。
        5、反常異動現象
        有研究者發現在有些折射率下對于部分粒徑區間,隨著粒徑的變小,散射光強分布主峰會向探測器內側移動,而正常情況下應向探測器外側移動,從而影響粒度檢測的結果。這種現象被稱為散射光能分布的反常移動現象。
        6、分散狀態
        使用激光粒度儀檢測過程中,需注意保證待測顆粒處于良好的分散狀態。當前市面上的主流激光粒度儀,基本上都帶有離心循環分散和超聲分散兩種分散模式,所以對于這種類型儀器的用戶,不建議測試前的機外分散,因為在用燒杯將分散后的溶液導入循環槽的過程中極易在杯底殘留部分大顆粒,導致測試結果產生誤差。在儀器中分散樣品時,應注意根據物料性質調整超聲和離心循環分散的功率,太大容易導致氣泡的產生,太小則容易導致分散效果變差和大顆粒沉底。對于氣泡消除,我們有免排氣泡功能。
        7、儀器的保養程度
        激光粒度儀的保養程度,對檢測結果有較大影響。激光粒度儀需要定期標定維護。在實際的使用過程中發現,部分樣品極易在測試過程中附著在儀器的管路內部,從而混入之后的測試樣品中帶來測試誤差。而儀器自帶的清洗功能很難解決這類問題,需要在激光粒度測量中引起足夠重視。
        有些樣品有吸附性、腐蝕性、PH過大或者過小等,具體情況還需根據樣品的特性來選擇合適的管路材料。
        總之,影響激光粒度儀測試準確的因素以上為主要原因,不過還有很多不確定因素在,比如人為因素、環境因素、材料本身等決定。

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