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影響激光粒度儀測試準確性的幾點因素
�(fā)表時間:2021-10-11     閱讀次數(shù)�    

激光粒度儀是基于光衍射�(xiàn)象設計的,當光通過顆粒時產(chǎn)生衍射現(xiàn)�(其本質是電磁波和物質的相互作�)。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?。煌瑯哟蟮念w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��

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�(shù)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� n 為通常所說的折射�,虛部k表示光在介質中傳播時光強衰減的快慢,即吸收系�(shù),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�,但是影響待測顆粒復折射率的因素較多,難以確定其準確�,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(tǒng)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(qū)間的顆粒都去尋找其復折射�,卻又不�(xiàn)實的�

2 折射�

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(shù)晶體在不同的方向上有不同的折射率。由于不同廠家的設備中光能探測器的數(shù)�、空間分布位�、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�,不同粒度儀生產(chǎn)廠家所采用的軟件內置算法不同,造成系數(shù)矩陣的計算結果差�,由此給反演帶來不同程度的誤��

4 內外復折射率

球形石英粉等顆粒,在高溫�(huán)境下燒灼成型。由于既要成�,又要熔透轉�?yōu)榉蔷突虿欢�?,其技術難度很�。所以在生產(chǎn)過程中會有部分無定形�(tài)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�,顆粒內外復折射率不�,導致激光法測量時可能帶來較大誤�,據(jù)相關文獻,最大誤差可能超� 50%�

5 反常異動�(xiàn)�

有研究者發(fā)�(xiàn)在有些折射率下對于部分粒徑區(qū)�,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�,從而影響粒度檢測的結果。這種�(xiàn)象被稱為散射光能分布的反常移動現(xiàn)��

6 分散狀�(tài)

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�(tài)。當前市面上的主流激光粒度儀� 基本上都帶有離心循環(huán)分散和超聲分散兩種分散模�,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�(huán)槽的過程中極易在杯底殘留部分大顆�,導致測試結果產(chǎn)生誤�。在儀器中分散樣品�,應注意根據(jù)物料性質調整超聲和離心循�(huán)分散的功�,太大容易導致氣泡的�(chǎn)�,太小則容易導致分散效果變差和大顆粒沉底。對于氣泡消�,我們有免排氣泡功能�

7 儀器的保養(yǎng)程度

激光粒度儀的保�(yǎng)程度,對檢測結果有較大影�。激光粒度儀需要定期標定維護。在實際的使用過程中�(fā)�(xiàn),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�。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�、PH過大或者過小等,具體情況還需根據(jù)樣品的特性來選擇合適的管路材��

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�,比如人為因素、環(huán)境因�、材料本身等決定�

 
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