激光粒度仪原理与应用讲解

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  激光粒度分布仪的工作原 理基于夫朗和费衍射和米氏散 射理论相结合。物理光学推论， 颗粒对于入射的散射服从经典 的米氏理论。

  低能源半导体激光器发出的 波长为0.6328微米的单色光， 经空间滤波和扩束透镜，滤去

  杂光形成直径最大10mm的平行 单色光束。该光束照射测量区 中的颗粒时，会产生光的衍射 现象。衍射光的强度分布服从 夫朗和费衍射理论。在测量区 后的付立叶转换透镜是接收透 镜（已知透镜的范围） ，在它 的后聚平面上形成散射光的远

  磁场衍射图形。在接收透镜后 聚焦平面上放置一多环光电检 测器，它接收衍射光的能量并 转换成电信号输出。

  1）主机（光学元件），标志 为MasterSizer2000；主机用 来收集测量样品内粒度大小的 原始数据。

  2）附件（进样器），标识为 Hydro2000G(普通湿法)；附件 唯一的目的是将样品分散混 匀充分并传送到主机以便于测 量。

  3)真正的激光衍射方法，完全 符合1997年颁布的ISO13320激 光衍射方法粒度分析国际标准。

  4）MS2000具有SOP（Standard Operation Programme）功能， 即标准操作规程。在软件的指 引下完成设置和自动操作，消 除人为操作误差和外部环境影 响误差。所以SOP很适合跨地 域的质量控制，为不同试验室 的试验数据对比带来了方便。

  测器上，将这些包含粒度分布 信息的光信号转换成电信号并 传输到电脑中，通过专用软件 用Mie（米氏）散射理论对这些 信号做处理，就会准确地得 到所测试样品的粒度分布了。

  结果证明，散射角θ 的大小与 颗粒的大小有关，颗粒越大， 产生的散射光的θ 角就越小； 颗粒越小，产生的散射光的θ 角就越大。进一步研究表明， 散射光的强度代表该粒径颗粒 的数量。为了有效地测量不同

  角度上的散射光的光强，需要 运用光学手段对散射光进行处 理。在所示的光束中的适当的 位置上放置一个富氏透镜，在 该富氏透镜的后焦平面上放置 一组多元光电探测器，这样不 同角度的散射光散射光通过富 氏棱镜就会照射到多元光电探

  样品制备内容有过筛（去杂 质）、反凝剂分散（同吸管法）、 取代表样等。

  加所需内容。所有操作无需重 新编程。所得数据和图形可和 WINDOWS应用软件（如 Microsoft Word，Excel）动态 连接。

  多的洁净水来稀释样品浓度和 清洗样品池等，一般将自来水 存放24小时，把过多的气体释 放后即可作为分析用水。

  激光粒度仪是根据颗粒能 使激光产生散射这一物理现象 测试粒度分布的。由于激光具 有很好的单色性和极强的方

  向性，所以一束平行的激光在没有 阻碍的无限空间中将会照射到无限 远的地方，并且在传播过程中很少

  有发散的现象。当光束遇到颗粒 阻挡时，一部分光将发生散射 现象，如图1.1-1。散射光的传 播方向将与主光束的传播方向 形成一个夹角θ。散射理论和

  点击图标“配置”→“新建 SOP”→“下一步”→“Hydro 2000MU”→“下一步”→在该 处有3个项目需要设置：

  1）模型一般选择“通用”； 2）分散剂名称选择“water”； 3）点击“物质”→“添 加”→把名称后的“新样品物 质”换成“悬沙或床沙等”， 填折射率参数，填吸收率参数， 按“确定”后返回→“下一 步”→填写样品名称、来源

  具有超声、搅拌、循环的样品 分散系统，所以测量范围广 （测量范围可0.02~2000微米，有 的甚至更宽）；自动化程度程度 高；操作便捷；测试速度快； 测量结果准确、可靠、重复性 好。可大范围的使用在石油化学工业、陶 瓷、染料、水泥、煤粉、研磨

  材料、金属粉末、泥沙、矿石、雾 滴、乳浊液等粒度的测定。如国产 JL、WJL系列激光粒度分析仪，英 国产Mastersizer系列激光粒度分 析仪，以及可用来测定纳米级的 PCS纳米粒度分析仪。

  激光粒度的介绍 激光粒度仪的原理 激光粒度仪的结构 激光粒度仪的操作方法

  激光粒度仪是经过测量颗 粒群的衍射光谱经计算机处理 来分析其颗粒分布的。它可用 来测量各种固态颗粒、雾滴、 气泡及任何两相悬浮颗粒状物 质的粒度分布、测量运动颗粒 群的粒径分布。它不受颗粒的 物理

  在水利行业，可保证各泥沙室 的颗粒分析在相同控制参数下 完成，使资料更具一致性。

  5）高度智能化，MS2000采用最 先进的模块化设计思想，干、 湿进样器转换方便。当进样器 与主机连接时，软件自动识别 干法或湿法进样器。当操作者

  6）结果报告形式多样，可提 供粒度分布数据、图形、平均 值、中数粒径、峰值等大量信 息。按照每个用户要求，粒度可自 由分级，自由修改报告界面，

  1）单量程检验测试范围0.02～ 2000μ ｍ的颗粒直径，无需更 换镜头。

  2）检测速度快，扫描速度 1000次/s。任何粒度分布在此 范围以内的Hale Waihona Puke Baidu体、液体样品， 都可以在30s之内完成光路校