激光粒度儀測試原理詳解

來源：

作者：

　　激光粒度儀是一種根據光的散射原理來測量粉體顆粒大小的精密儀器，集成了激光技術、現代光電技術、電子技術、精密機械和計算機技術，具有測量速度快、動態范圍大、操作簡便、重復性好等優點，現已成為全世界zui流行的粒度測試儀器，尤其適合測量粒度分布范圍寬的粉體和液體霧滴。它是根據顆粒能使激光產生散射這一物理現象測試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和極強的方向性，所以在沒有阻礙的無限空間中激光將會照射到無窮遠的地方，并且在傳播過程中很少有發散的現象。如圖1所示。

微納顆粒

圖1 激光束在無阻礙狀態下的傳播示意圖

　　米氏散射理論表明，當光束遇到顆粒阻擋時，一部分光將發生散射現象，散射光的傳播方向將與主光束的傳播方向形成一個夾角θ，θ角的大小與顆粒的大小有關，顆粒越大，產生的散射光的θ角就越?。活w粒越小，產生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大顆粒引起的；大角度(θ1)的散射光是由小顆粒引起的，如圖2所示。進一步研究表明，散射光的強度代表該粒徑顆粒的數量。這樣，測量不同角度上的散射光的強度，就可以得到樣品的粒度分布了。

微納顆粒

圖2 不同粒徑的顆粒產生不同角度的散射光

　　為了測量不同角度上的散射光的光強，需要運用光學手段對散射光進行處理。我們在光束中的適當的位置上放置一個富氏透鏡，在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測器，不同角度的散射光通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上時，光信號將被轉換成電信號并傳輸到電腦中，通過濟南微納專用軟件對這些信號進行處理，就會準確地得到粒度分布了，如圖3所示。

微納顆粒

　　激光粒度儀從研發問世到現在已經有四、五十年歷史，由于國家經濟發展的需要，各行各業對材料性能的要求越來越嚴苛，材料顆粒粒度的大小和分布情況對材料的性能起著很重要的作用，因此粒度分析技術和分析儀器便應勢發展起來，中國不僅實現了粒度儀行業的從無到有，更是發展為全球zui大的粒度儀市場，國產粒徑儀產品技術進步飛速，產品主要性能已經達到或接近國外同類產品的先進水平，與進口粒度儀相比，國產激光粒度儀在價格和服務的優勢上更加明顯。

　　濟南微納顆粒儀器的創始人任中京教授畢業于中國海洋大學物理系光學專業，畢業后一直從事粒度測試技術的研究，1986年任山東建材學院顆粒測試研究所所長、國家“七五”科技攻關項目“水泥顆粒級配在線分析儀”負責人和山東八五科技攻關項目“JL9200便攜式高分辨率激光粒度分析儀”負責人，是zui早一批從事粒度儀研發的專家，后來成立了濟南微納顆粒儀器。

微納顆粒

JL9200便攜式高分辨率激光粒度分析儀

　　微納品牌顆粒粒度測試系列儀器分為七大類三十多種產品，可以滿足客戶濕法、干法、圖像、噴霧、納米、在線監測等各種粒度測試要求。

微納顆粒

Winner2009智能型濕法大量程激光粒度儀

　　微納粒度儀測試操作簡便快捷：放入分散介質和被測樣品，啟動超生發生器使樣品充分分散，然后啟動循環泵，測試過程只有幾秒鐘。測試結果以粒度分布數據表、分布曲線、比表面積、D10、D50、D90等方式顯示、打印和記錄。輸出數據豐富直觀：微納儀器的軟件可以在各種計算機視窗平臺上運行，具有操作簡單直觀的特點，不僅對樣品進行動態檢測，而且具有強大的數據處理與輸出功能,用戶可以根據行業要求及關注點自行選擇測試報告中的輸出結果和顯示形式。

微納顆粒