在线激光粒度自动检测仪的设计及应用
激光粒度仪的应用领域及操作规程
激光粒度仪的应用领域及操作规程激光粒度仪的应用领域激光粒度仪是通过颗粒的衍射或散射光的空间分布(散射谱、来分析颗粒大小的仪器,接受Furanhofer衍射及Mie散射理论,测试过程不受温度变化、介质黏度,试样密度及表面状态等诸多因素的影响,只要将待测样品均匀地呈现于激光束中,即可获得精准的测试结果。
激光粒度仪应用领域:1、磨料磨料既有天然的也有合成的,用于研磨、切削、钻孔、成形以及抛光。
磨料是在力的作用下实现对硬度较低材料的磨削。
磨料的质量取决于磨料的粗糙度和颗粒的均匀性。
2、化学机械抛光(CMP)化学机械抛光是半导体制造加工过程中的紧要步骤。
化学机械抛光液是由腐蚀性的化学组分和磨料(通常是氧化铝、二氧化硅或氧化铈)两部分构成。
抛光过程很大程度上取决于晶片表面构型。
晶片的加工误差通常以埃计,对晶片质量至关紧要。
抛光液粒度越均匀、不聚集成胶则越有利于化学机械抛光加工过程的顺当进行。
3、陶瓷陶瓷在工业中的应用特别广泛,从砖瓦到生物医用材料及半导体领域。
在生产加工过程中监测陶瓷颗粒的粒度及其粒度分布可以有效地掌控最后产品的性能和质量。
4、粘土粘土是一种含水细小颗粒矿物质天然材料。
粉砂与粘土仿佛,但粉沙的颗粒比粘土大。
粘土中易于混杂粉砂从而降低粘土的等级和使用性能。
ISO14688定义粘土的颗粒小于63μm。
5、涂料涂料种类繁多,用途广泛。
涂料的颗粒大小及粒度分布直接影响涂料的质量和性能。
6、污染监测粒度检测分析在产品的污染监测方面起侧紧要作用,产品的污染对产品的质量影响巨大。
绝大多数行业都有相应的标准、规程或规范,必需严格遵守和执行,以保证产品充分质量要求。
7、化妆品无论是一般化妆品还是保湿剂、止汗剂,它们的性能都直接与粒度的大小和分布有关。
化妆品的颗粒大小会影响其在皮肤表面的涂抹性能、分布均匀性能以及反光性能。
保湿乳液(一种乳剂)的粒度小于200纳米时才能被皮肤良好吸取,而止汗剂的粒度只有充分大时才能堵塞毛孔起到止汗的作用。
粒度大小分析仪原理及应用
粒度大小分析仪原理及应用粒度大小分析仪是一种用于测定颗粒或粉末的粒度大小分布的仪器。
其原理是通过对物料进行分散、传感、采集和分析,得到物料内各种粒度大小的颗粒分布情况。
这种仪器可以广泛应用于药物、食品、化工、矿产等行业,可以用来测定各种颗粒物料的粒度大小,从而为生产和研发提供重要的数据参考。
粒度大小分析仪的原理是基于光学、声学、电学、射线、和机械原理等多种技术的综合应用。
常见的粒度大小分析仪主要有激光粒度仪、图像粒度仪、动态光散射仪、分悬液颗粒动力学分析仪等。
这些仪器适用于不同类型的物料,可以满足不同粒度大小分析的需求。
激光粒度仪是一种常见的粒度大小分析仪,其原理是通过激光光源对颗粒样品进行散射,根据样品中颗粒对光的散射情况来测定颗粒的粒度大小。
激光粒度仪可以测量较小颗粒大小的颗粒分布情况,通常用于高精度的颗粒大小分析。
图像粒度仪则是通过摄像头拍摄颗粒样品的图像,然后通过图像处理算法来分析颗粒的大小和分布情况。
这种仪器可以直观的显示颗粒的形态和分布情况,适用于对颗粒形状有要求的材料的粒度大小分析。
动态光散射仪则是利用颗粒样品对光的散射情况来分析颗粒的粒度大小。
这种仪器可以测定颗粒的大小分布范围广,适用于多种类型的颗粒物料的粒度大小分析。
分悬液颗粒动力学分析仪则是利用颗粒在悬浮液中的动力学特性来分析颗粒的大小分布情况。
这种仪器可以测定颗粒的沉降速度和分布情况,适用于颗粒密度差异较大的颗粒物料的粒度大小分析。
粒度大小分析仪在工业生产中有着广泛的应用。
首先,粒度大小是影响物料流动性、输送性、堆积密度、充填密度、溶解性等物理化学性能的重要因素之一。
通过对物料进行粒度大小分析,可以为物料的制备、加工、输送、储存等提供重要的参数数据,从而保证产品的质量和生产的稳定性。
其次,粒度大小分析仪还可以用于材料的研发和改性。
在新材料的研发过程中,往往需要对材料的颗粒大小和形状进行精确的控制,以满足特定的性能要求。
通过粒度大小分析仪可以对不同制备工艺或添加剂的影响进行研究,找到最优的制备工艺或添加剂配方,从而提高新材料的性能。
粒度分析仪原理
粒度分析仪原理
粒度分析仪是一种用于测量物料颗粒尺寸分布的仪器。
它通过测量物料中颗粒的大小来获得颗粒尺寸分布的信息,从而判断颗粒物料的品质和性能。
粒度分析仪的原理主要包括以下几个步骤:
1. 样品制备:将待测物料制备成适当尺寸的颗粒,通常通过物理或化学方法进行。
2. 激发光源:粒度分析仪使用激光光源来照射样品,激光束会在颗粒表面散射。
3. 散射光信号采集:仪器收集颗粒表面散射的光信号,并将其转化为电信号。
4. 光信号处理:仪器对采集到的光信号进行处理,通过测量散射角度、散射强度等参数来分析颗粒尺寸。
5. 数据分析:根据测量到的光信号,仪器可以计算出颗粒的尺寸分布,并给出相应的统计数据,如平均粒径、标准偏差等。
粒度分析仪的精度和准确性在很大程度上取决于光源的稳定性、测量仪器的灵敏度、数据处理的算法等因素。
此外,样品的物理性质和形状也会对测量结果产生影响。
因此,在使用粒度分析仪进行测量时,需要进行仪器校准和样品处理,以确保获得可靠的结果。
粒度分析仪在颗粒物测量中的应用
粒度分析仪在颗粒物测量中的应用粒度分析仪是一种常用的仪器设备,广泛应用于颗粒物测量中。
它能够对颗粒物的尺寸和分布进行准确测量,为颗粒物的研究和应用提供重要数据支持。
本文将从粒度分析仪的原理、分类、应用领域和发展趋势等方面进行探讨。
一、粒度分析仪的原理粒度分析仪的原理基于颗粒物在不同尺寸下具有不同的物理特性,通过测量这些特性来推断颗粒物的尺寸分布。
常用的粒度分析仪原理包括激光衍射、光散射、电阻、气体吸附等。
其中,激光衍射是一种常见的原理,利用激光束通过样品,通过测量颗粒物对激光的散射光强来计算颗粒物的尺寸。
二、粒度分析仪的分类根据不同的测量原理和应用需求,粒度分析仪可以分为激光粒度分析仪、光学显微镜法、气体吸附法等多种类型。
其中,激光粒度分析仪具有高精度、快速、无需样品处理等优点,广泛应用于各个领域的颗粒物测量。
光学显微镜法适用于需要观察颗粒物形态及结构的情况下。
气体吸附法则对比表面积较小的颗粒物进行测量,适用于纳米颗粒的研究。
三、粒度分析仪的应用领域粒度分析仪在很多领域都有广泛的应用。
首先,在环境监测领域,粒度分析仪能够测量大气中的颗粒物大小分布,为环境污染的预防和治理提供重要依据。
其次,在材料研究领域,粒度分析仪能够对材料中的颗粒物进行粒度分布分析,为新材料的开发和性能改进提供指导。
此外,粒度分析仪还广泛应用于制药、化工、食品等行业,用于颗粒物的质量检测、产品粒度控制等方面。
四、粒度分析仪的发展趋势随着科学技术的不断发展,粒度分析仪正朝着更高的精度、更广的测量范围和更便捷的操作方面发展。
例如,目前已经有一些粒度分析仪采用了自动化技术,实现了全自动测量和数据处理,提高了测量的效率和准确性。
此外,一些实验室已经开始研发基于人工智能算法的粒度分析仪,能够更准确地分析颗粒物的特性。
随着技术的不断推进,相信粒度分析仪在颗粒物测量中的应用前景将更加广阔。
综上所述,粒度分析仪在颗粒物测量中具有举足轻重的地位。
激光粒度仪工作原理
激光粒度仪工作原理
激光粒度仪是一种用于测量颗粒尺寸分布的仪器,它利用激光光束与颗粒的散
射相互作用来实现对颗粒尺寸的测量。
在激光粒度仪中,激光光束通过透镜聚焦成一束平行光,照射到颗粒悬浮液中的颗粒上,颗粒对激光的散射光强度与颗粒的大小有关,通过对散射光的检测和分析,可以得到颗粒的尺寸分布信息。
激光粒度仪的工作原理主要包括激光照射、散射光检测和数据分析三个步骤。
首先,激光光束经过聚焦透镜后,照射到颗粒悬浮液中的颗粒上,颗粒对激光的散射光强度与颗粒的大小成正比。
其次,散射光被接收器接收并转换成电信号,然后经过放大、滤波等处理,最终转换成数字信号。
最后,通过数据分析软件对接收到的散射光信号进行处理,得到颗粒尺寸的分布曲线和相关参数。
激光粒度仪的工作原理基于光学散射原理,利用颗粒对激光的散射特性来实现
对颗粒尺寸的测量。
通过测量颗粒的尺寸分布,可以了解颗粒的形态特征和颗粒间的相互作用,对颗粒的生产和加工过程具有重要的意义。
激光粒度仪的工作原理清晰明了,操作简便,测量精度高,广泛应用于化工、
制药、食品、环保等领域。
在颗粒材料的研究和生产过程中,激光粒度仪发挥着重要作用,为颗粒技术的发展和应用提供了有力的支持。
总之,激光粒度仪通过测量颗粒对激光的散射光强度来实现对颗粒尺寸的测量,其工作原理简单清晰,操作方便,测量精度高,是一种重要的颗粒尺寸分析仪器。
在颗粒材料的研究和生产过程中具有广泛的应用前景,对于推动颗粒技术的发展和应用具有重要意义。
激光粒度仪的特点及应用
激光粒度仪的特点及应用激光粒度仪的工作原理激光粒度仪是一种利用激光光束进行粒度分析的仪器。
它通过激光光束在样品中进行衍射,从而得到样品中颗粒的大小、浓度和分布情况等信息。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.激光器产生单色激光,照射在样品上。
2.颗粒将激光光束吸收和散射后,形成散射光。
3.多个探测器接收这些散射光,并将其转换为电信号发送到电子器件。
4.通过分析接收到的电信号,可以获得样品中颗粒的大小、浓度和分布情况等信息。
激光粒度仪的特点激光粒度仪的特点有很多,主要包括以下几个方面:1.高精度:激光粒度仪可以检测非常小的颗粒,一般来说可以检测到0.1微米的粒子。
2.快速性:激光粒度仪工作速度非常快,仅需几秒钟就可以完成一次检测。
3.非破坏性:激光粒度仪不会对样品造成破坏,因此可以在检测后继续使用样品进行其他的实验或分析。
4.粒度分布:激光粒度仪可以测量大量颗粒的粒度分布,并且可以根据需要进行分组。
5.自动化:现代的激光粒度仪通常具有自动化功能,可以自动开关、清洁、校准和存储数据等。
激光粒度仪的应用范围由于激光粒度仪具有高精度、快速性、非破坏性、可靠性、自动化等特点,因此广泛应用于多个领域。
1.医药领域:激光粒度仪可以用来研究药物的微粒大小、分布和浓度,以便更好地控制药物的成分和治疗效果。
2.食品行业:激光粒度仪可以对食品进行粒度分析,以保证其质量和安全性。
3.化学领域:化学反应中颗粒的大小、浓度和分布情况对反应结果有很大影响。
激光粒度仪可以用来研究化学反应中的颗粒情况,进而优化反应条件。
4.环境监测:激光粒度仪可以测量空气、水和土壤中的污染物微粒,以便实时监测和分析环境质量。
总之,随着科技的不断进步,激光粒度仪在多个领域中都有着广泛的应用,其高精度、快速性、非破坏性和自动化等特点,为科研和工业分析提供了有力的工具。
新型在线粒度检测仪的设计与研究
De i n a s a c fI - o e s Pa tc eSie M e s r r sg nd Re e r h o n pr c s r il z a u e
上 推 导 了确 定 目数 网筛 的筛 下 重 量 百 分 含 量 和 测量 仪 器 输 出 值 之 间 存 在 的对 应 关 系 。 用 该 仪 器 和 方 法 , 白 云 鄂 博铁 矿 矿 应 对 石 颗 粒 样 品进 行 了实 验 , 验 数 据 验证 了 对 应 关 系 的 存 在 。 用 回 归 分 析 的 方 法 , 合 出 该 关 系 的 函数 表 达 式 , 后分 析 了 整 实 应 拟 量 个 方法 中存 在 的误 差 , 提 出 了改 进 方 法 。该 仪 器 已经 在 包 钢 选 矿 厂投 入 使 用 。 并 关键 词 粉末 颗粒 尺 寸 粒 径 分 布 在 线 检 测 回 归 分 析
Ab t a t I p o e s m e s r m e to r il ie o e a a e ili ifc ly p obe 。a d t s p obe r — s r c n— r c s a u e n fpa tc e sz fm t lm t ra s ad fiu t r lm n hi r lm e ma n u r s le o o i e A e m e h d i r ug tou o m e s r a tce sz s rb to ( D ), i s n e o v d f r a lng tm . n w t o s b o h t t a u e p ril ie dit i u in PS whih i a e n t e i t g a i n o y is m e s r me ta d s a itc he re . By m e h d fm a h m a is, c s b s d o h n e r to fph sc a u e n n t ts is t o is t o s o t e tc t e a ins i e w e n p r e t g fun e e t i ie o e a a e ilp r ilsa d t e o p a u hi her lto h p b t e e c n a e o d rc r an sz fm t lm t ra a tce n h ut utv l eoft s n w y e p ril ie me s r r i o k d O t, n hr u h c r e p n i g d v c s a d m e h d,t x s e c f e t p a tc e sz a u e s w r e U a d t o g o r s o d n e ie n t o he e it n e o t s r l to s p i p o e h e u t fe p rm e t . Th un to e we n t et a ib e sg v n b e hi ea i n hi s r v d by t e r s lso x e i n s e f c in b t e h wO v ra l si i e y r g e so n l ss tl s ,t ee r ri h s n w e h d i nay e n h y o mpr v n s g v n r s i n a a y i ,a a t h r o n t i e m t o s a l z d a d t e wa fi o i g i ie . Ke r s Pa tce sz PSD O n p o e sm e s r m e t Re r s in a a y i y wo d ril ie — r cs a u e n g e so n l ss
激光粒度分析仪原理
激光粒度分析仪原理
激光粒度分析仪是一种利用激光光源对颗粒进行粒度分析的仪器。
它通过测量
颗粒对激光的散射光强来确定颗粒的大小分布。
激光粒度分析仪原理主要包括激光散射原理、光学系统、检测系统和数据处理系统。
首先,激光粒度分析仪利用激光光源对颗粒进行照射,颗粒会对激光产生散射。
根据激光散射原理,颗粒的散射光强与颗粒的大小有关,大颗粒散射光强较小,小颗粒散射光强较大。
因此,通过测量颗粒对激光的散射光强,可以确定颗粒的大小分布。
其次,光学系统是激光粒度分析仪的核心部分,它包括激光发射系统和散射光
接收系统。
激光发射系统利用激光器产生单色激光,然后通过透镜系统使激光聚焦成一束平行光,照射到颗粒上。
散射光接收系统则用于接收颗粒散射的光信号,通过光电探测器将散射光信号转换成电信号。
检测系统是用来测量颗粒散射光强的部分,它包括光电探测器和光电倍增管。
光电探测器将颗粒散射的光信号转换成电信号,然后经过放大器放大,再经过模拟-数字转换器转换成数字信号,最终送入数据处理系统进行处理。
数据处理系统是激光粒度分析仪的智能部分,它主要包括信号处理模块、数据
处理模块和显示输出模块。
信号处理模块用于对颗粒散射光信号进行滤波、放大和模数转换;数据处理模块用于对处理后的数据进行分析和计算,得出颗粒的大小分布;显示输出模块则用于将分析结果以图表或数据形式显示出来,方便用户进行观测和分析。
总的来说,激光粒度分析仪原理是基于激光散射原理,利用光学系统、检测系
统和数据处理系统对颗粒进行粒度分析。
它具有高精度、高灵敏度、快速分析的特点,广泛应用于颗粒物料的粒度分析和质量控制领域。
激光粒度仪的原理和注意事项 激光粒度仪操作规程
激光粒度仪的原理和注意事项激光粒度仪操作规程激光粒度仪是通过颗粒的衍射或者散射光的空间分布来分析颗粒大小的仪器,接受衍射散射理论,测试过程不受温度变化、介质黏度,试样密度及表面状态等诸多因素的影响,只要将待测样品均匀地呈现于激光束中,即可获得精准的测试结果。
仪器原理:激光粒度仪是依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拦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。
当光束碰到颗粒阻拦时,一部分光将发生散射现象。
散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。
这样,在不同的角度上测量散射光的强度,就可以得到样品的粒度分布了。
注意事项:1、激光粒度仪开机须预热二特别钟才可测试。
2、软件测试时禁止其他操作,假如误操作使得软件关闭,重新打开软件。
3、软件连接不上仪器,重启计算机即可。
4、样品制备后须立刻测试,不宜放置太久测试,否则结果可能不正确,团聚。
5、品质因数为零,可能是粉体的浓度太低造成的,或者是重新“超声”“循环泵”“搅拌”在测量,否则是测试玻璃污染得清理。
激光粒度仪操作方法激光粒度仪是一种新型的粒度测试仪器,紧要适用于微米级颗粒的测试,经过改进也可将测量下限扩展到几十纳米,激光粒度仪操作方法如下:1.激光粒度仪样品准备样品必需能够精准反映待测物质,确保使用的样品是具有代表性的,若样品储存在容器中,测量前样品应充分混合,确保大小颗粒都被取样。
液体样品需要选择合适的泵速确保样品充分混合,防止大颗粒沉入容器底部而没有被测量;干法测量结束后不要在样品盘上有残留样品,尽量保证全部样品颗粒都被测量。
2.激光粒度仪光学系统的干净度激光散射测量是一种高辨别的光学检测手段,样品池检测窗是测量区域的紧要构成部件,窗口的灰尘和污染物质会散射激光,杂质散射光会随分散样品的散射光一起被测量,从而影响测量的精度。
通过观测测量背景就能判定系统的光学干净程度是否达标。
激光粒度分析仪测量微粒的粒径分布
激光粒度分析仪测量微粒的粒径分布激光粒度分析仪是一种常用的仪器,用于测量微粒的粒径分布。
它基于激光散射原理,能够快速准确地分析微粒的大小和分布。
一、激光粒度分析仪的原理激光粒度分析仪的原理是基于光散射理论。
当激光束照射到微粒上时,微粒表面的不均匀度会使激光光束发生散射。
根据散射光的强度和角度分布特性,可以计算出微粒的粒径大小。
二、激光粒度分析仪的使用1. 样品制备:将待测样品制备成适当的浓度,并加入到分析仪的样品池中。
确保样品均匀分散,避免聚集和堵塞。
2. 仪器设置:根据样品的特性设置合适的参数,包括激光功率、测量角度、检测器灵敏度等。
这些参数的选择会影响到最终的测量结果准确性。
3. 测量操作:启动激光粒度分析仪,让激光束照射到样品上,并收集散射光的强度和角度信息。
根据测量原理,仪器能够计算出微粒的粒径分布。
4. 数据分析:通过软件分析仪器输出的数据,得到微粒的粒径分布曲线。
一般可以得到微粒的平均粒径、最大粒径、粒径分布的标准差等参数。
三、激光粒度分析仪的优点1. 高精度:激光粒度分析仪能够准确地测量微粒的粒径,具有较高的分辨率和灵敏度。
可以检测到从纳米级到几百微米的微粒。
2. 非破坏性:由于使用激光光束进行测量,激光粒度分析仪不会对样品造成破坏。
可以在不改变样品性质的情况下进行多次测量。
3. 快速高效:激光粒度分析仪的操作简便,可以在短时间内完成大量样品的测量。
适用于实验室和生产线上的在线监测和质量控制。
4. 多功能:除了粒径分布,激光粒度分析仪还可以分析微粒的形态特征、浓度等参数,提供更全面的样品表征。
四、激光粒度分析仪的应用领域激光粒度分析仪在科学研究、工业生产和环境监测等领域有着广泛的应用。
1. 材料科学:对于粉末材料、胶体溶液、纳米材料等的粒径分布和形态特征的研究。
2. 化工行业:监测颗粒物的粒径和分布情况,控制产品质量。
3. 环境监测:对空气中的颗粒物进行在线监测,判断空气污染程度。
激光粒度仪原理与应用
激光粒度仪原理与应用激光粒度仪(Laser Particle Size Analyzer)是一种运用激光光源和散射原理,通过对散射光的测量,获得物料粒径分布的仪器。
其原理是利用激光光源照射样品,样品中的粒子会散射出不同角度的光。
通过测量不同角度的散射光强度大小,可以推导出样品中粒子的粒径分布。
激光粒度仪广泛应用于颗粒物料的科学研究、工业制造和质量控制领域。
多角度散射法是指在不同角度上收集和测量样品中的散射光。
通过分析不同角度上的散射光的强度和散射角度,可以计算出样品中的粒径分布。
这种方法适用于较大粒径分布范围的样品,具有高测量精度和准确性。
动态光散射法是基于布朗运动原理和光谱分析技术的,通过连续监测粒子的布朗运动过程,获得粒径和时间的关系曲线,进而得到样品中的粒径分布。
这种方法适用于较小粒径范围的样品。
激光粒度仪在许多领域中得到广泛应用。
首先,激光粒度仪在颗粒物料的科学研究中起到了重要作用。
通过对样品中粒子的粒径分布的测量,研究人员可以了解和分析颗粒物料的物化属性,如表面积、比表面积、粒径分布等,从而为材料研究和新材料开发提供科学依据。
其次,激光粒度仪在工业制造中具有重要应用。
在制药、化工、冶金、矿业等行业中,颗粒物料的粒径对产品的品质和生产过程的稳定性起着至关重要的作用。
激光粒度仪可以帮助企业实时监测和控制产品的粒径分布,确保产品质量的一致性和稳定性,提高生产效率和降低成本。
综上所述,激光粒度仪是一种应用广泛的粒度分析仪器,其原理基于散射原理,可以通过测量不同角度的散射光强度大小,获得样品中的粒径分布。
它在颗粒物料的科学研究、工业制造和质量控制等领域发挥着重要作用,为材料研究、产品质量控制和环境监测等提供了科学依据。
激光粒度仪工作原理
激光粒度仪工作原理1.激光散射原理在前向散射实验中,激光束垂直照射到物料上,通过探测前方的散射光线。
利用激光束的逐渐扩大和逐渐缩小的特性,可以得到粒径分布的信息。
在侧向散射实验中,激光束平行于物料表面照射,通过探测侧边的散射光线。
通过测量不同角度的散射光线,可以得到不同粒径的粒子的散射强度。
2.光学系统在前向散射实验中,光源产生的激光束经过透镜逐渐扩大,照射到物料上,散射光线经过透镜逐渐缩小后被探测器接收。
根据探测到的散射光线的强度,可以推断出颗粒的粒径信息。
在侧向散射实验中,光源产生的激光束平行照射到物料上,侧向散射光线经过透镜后被探测器接收。
通过调整透镜的位置和角度,可以探测到不同角度的散射光线,从而得到不同粒径的粒子的散射强度。
3.信号处理系统激光粒度仪的信号处理系统主要用于处理探测到的散射光信号,获取颗粒的粒径分布信息。
首先,探测到的光信号经过放大电路进行电信号放大。
然后,信号经过模数转换和数字滤波处理,将连续的模拟信号转换为数字信号并进行滤波处理。
最后,通过计算和分析处理得到物料的粒径分布信息。
在信号处理过程中,一般采用多峰面积曲线和粒径分析算法。
首先,将散射光信号转换为峰面积曲线,峰面积与颗粒的粒径有关。
然后,通过分析峰面积曲线,可以获得物料的颗粒粒径分布。
总结起来,激光粒度仪是一种利用激光散射原理进行颗粒粒径测量的仪器。
通过激光照射物料并探测散射光线的强度和角度,然后通过光学系统和信号处理系统对光信号进行处理,最终获得物料的粒径分布信息。
这种方法具有快速、准确和高精度等特点,广泛应用于颗粒材料的研究和工业生产中。
激光粒度分析仪的工作原理
激光粒度分析仪的工作原理
激光粒度分析仪主要由辐射源、检测系统、滤波器组件、振动控制系统和计算机软件等组成。
它倒微粒物从小到大依次穿过这个多组件系统,系统中每个组件发挥着不同的作用,最终产生微粒浓度变化的统计值,来反映空气微粒或有机悬浮物的分布情况。
辐射源部分,是发射激光粒子的光源,它可以利用全波段或是一定波段的光子发射粒子,来做相关的实验。
检测系统部分,由检测仪和光学系统组成,它们能够检测激光将实验物体所反射的信号,并且此系统可以检测不同物质的信号,精确测量出粒径大小等物理特性。
滤波器组件部分,它能够调节激光光子透过特定尺寸粒子反射出来的信号,通过振动控制系统来角度旋转细节滤波器,并且它能够响应通过微处理器控制的信号,从而使粒子能被更准确的测量出粒径大小。
最后,计算机软件部分,能够用软件的形式来记录、分析多台激光粒度分析仪的测量结果,建立实验物质的统计数据,从而实现在实验室条件下量测和微粒分析。
激光粒度仪原理与应用
正、背景扣除、取样(6000 次)、数据处理、报告生成等 全部操作。
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特别适合跨地 域的质量控制,为不同试验室 的试验数据对比带来了方便。
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
遇到问题或对仪器操作不熟悉 时,可以通过软件提示功能解 决问题。
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。根据用户要求,粒度可自 由分级,自由修改报告界面,
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
Data目录下建立存放原始测量 数据的文件(其后缀为.mea)。
(2)新建SOP(标准操作程序)
测量有手动和SOP两种方法。
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:
在线粒度分析仪
在线粒度分析仪在工业生产、环境监测、化学实验等领域中,粒度分析是一个重要的参数。
传统的粒度分析仪大多需要手动采样、分析,不仅费时费力,而且精度不可靠。
然而,随着物联网、云计算等科技的发展,越来越多的在线粒度分析仪被开发出来,它们能够通过自动采集样本、实时分析数据、生成报告等方式提高生产效率、保证环境安全、提高实验精度。
其中,本文将介绍在线粒度分析仪的原理、优势及应用场景。
原理在线粒度分析仪主要利用光学、超声波、激光、电子感应等技术实现粒子的粒径和分布的测量。
以激光散射粒度分析仪为例,其工作原理如下:1.采集样本:在线粒度分析仪能够自动采集样本,通常使用悬浮液作为样本,并通过泵进样部分。
2.激光照射:激光通过激光器发出,在样本中产生散射光。
3.探测:探测器接收到散射光,并根据光学、声学、电学特性分析样本中的颗粒大小及分布。
4.数据分析:在线粒度分析仪将探测到的数据进行处理分析,生成结果并展示。
优势在线粒度分析仪与传统的手动分析仪器相比,具有以下优势:1.自动化程度高:在线粒度分析仪能够自动化地采集和分析样本,减少了人工操作,提高了分析效率。
2.及时反馈:在线粒度分析仪实时采集和分析数据,并及时反馈给用户,提供实时的控制。
3.高精度:在线粒度分析仪采用的技术具有高精度和高可靠性,提高了分析精度和可信度。
4.多功能:在线粒度分析仪能够检测多种样本中的粒径和分布,从而满足不同行业的需求。
应用场景在线粒度分析仪广泛应用于以下领域:1.工业生产:在线粒度分析仪能够检测生产过程中的样本中的粒径和分布,从而提高生产效率和品质。
2.环境监测:在线粒度分析仪能够检测污染物中的粒径和分布,从而掌握环境状况,及时采取对策。
3.医疗诊断:在线粒度分析仪能够检测血液、细胞等样本中的粒径和分布,从而帮助提高医疗诊断的精度。
4.科学研究:在线粒度分析仪能够检测各种样本中的粒径和分布,有助于科学研究和探索。
综上所述,在线粒度分析仪具有高度自动化、高精度、多功能等优点,被广泛应用于各个领域中,可以提高生产效率、保证环境安全、提高实验精度等。
激光粒度测试仪
激光粒度测试仪简介激光粒度测试仪是一种用于测量颗粒物质粒度分布的仪器,经常被用于制药、食品、化工、矿山、环保等行业。
它通过激光散射原理将样品中的粒子散射成为散射光,并根据散射光的强度和角度等参数,计算出样品中粒子的粒度分布情况。
原理激光粒度测试仪使用激光照射样品的原理将样品中的颗粒散射成为散射光。
由于颗粒物质的粒度不同,其散射方向和散射光强度也不同,从而形成复杂的散射图案。
激光粒度测试仪会对这些散射光进行检测,从而可以得到样品的粒度分布情况。
其中使用的激光一般为He-Ne氦氖激光或者固体激光器,在采集散射光时会通过光电二极管接收散射信号。
应用激光粒度测试仪的应用十分广泛,主要涉及以下几个方面:制药行业在制药行业中,激光粒度测试仪可以用于药物的粒度分析和结晶状态的研究。
通过检测药物颗粒的大小和分布情况,可以得到药物的理化性质,保证药品的医药效果。
同时,还可以通过结晶状态的研究,来对药物的制备工艺进行改进和优化。
食品行业在食品行业中,激光粒度测试仪主要用于测量食品中的颗粒物的大小和分布情况。
如测量面粉中颗粒粒径的分布情况,检测果汁或牛奶中的悬浮颗粒的大小和分布情况等。
通过粒度分析可以了解食品的特性,改进加工工艺,提高质量。
化工行业在化工行业中,激光粒度测试仪主要用于颗粒物的分析和监测。
如测量聚合物、陶瓷材料、纳米材料、化工原料等粒度的大小和分布情况,从而掌握颗粒物的形态和理化性质,对产品质量提升起到积极的作用。
矿山行业在矿山行业中,激光粒度测试仪主要用于石灰石、矿石、粉煤灰等矿物颗粒的分析和测量。
通过检测矿物颗粒的大小和分布情况,可以得到矿物颗粒的分级情况,从而指导合理的选矿工艺和选矿设备选型。
环保行业在环保行业中,激光粒度测试仪主要用于空气、水和废物排放的粒度分析和监测。
如测量空气中PM2.5等颗粒物的大小和分布情况,检测污水中被过滤掉的固体颗粒的大小和分布情况等。
通过检测和监测粒度,可以有效控制环境污染和提高处理效率。
精品激光粒度仪使用方法
精品激光粒度仪使用方法精品激光粒度仪使用方法精品激光粒度仪是一种用于测量物料颗粒大小分布的仪器。
它利用激光光束照射样品,通过测量散射光的强度和角度来确定颗粒的大小。
下面是精品激光粒度仪的使用方法及其拓展应用。
1. 样品准备:- 将待测样品制备成均匀的悬浊液。
确保样品中没有颗粒聚集或沉积。
- 根据样品的特性选择适当的溶剂或分散剂,以防止颗粒聚集。
- 通过超声波清洗和筛选等方法去除样品中的杂质和大颗粒。
2. 仪器设置:- 打开精品激光粒度仪,并根据仪器的操作手册进行初始化设置。
- 确定测量参数,如激光强度、散射角度和探测器位置等。
- 将悬浊液样品注入仪器的样品池中,确保样品充满样品池但不溢出。
3. 测量操作:- 点击仪器的测量按钮,开始测量过程。
- 等待仪器自动完成测量,通常需要几分钟到数十分钟的时间,具体时间取决于样品的特性和测量参数的设置。
- 重复测量多次,以获得更加准确和可靠的结果。
4. 数据分析:- 根据测量结果,生成颗粒大小分布曲线或直方图。
- 分析颗粒大小的平均值、标准差和峰度等统计参数,以了解样品的颗粒大小分布情况。
- 使用专业软件对数据进行进一步的处理和分析,如计算粒径分布的累积百分比和体积分数等。
拓展应用:1. 药物研发:精品激光粒度仪可以用于药物的微粒制剂研究,帮助确定药物颗粒的大小分布和稳定性,以及制备过程中的质量控制。
2. 食品工业:精品激光粒度仪可用于食品颗粒的大小测量和品质评估,例如面粉、咖啡、巧克力等食品原料的颗粒粒径分布。
3. 环境监测:精品激光粒度仪可用于大气颗粒物的监测和分析,帮助评估空气质量和环境污染程度。
4. 材料科学:精品激光粒度仪可以用于材料颗粒的表征和研究,如纳米颗粒的大小测量、颗粒增强材料的性能评估等。
综上所述,精品激光粒度仪是一种重要的颗粒大小分析仪器,广泛应用于各个领域的研究和生产过程中。
正确使用和解读测量结果,可以为相关领域的科研和工程提供有价值的数据支持。
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在线激光粒度自动检测仪的设计及应用梁际青在线激光粒度自动检测仪的设计及应用Design and Application of Online Automatic LaserParticle Size Detector粱际音(安徽万纬工程管理有限责任公司,安徽安庆246001)[摘要]结合激光粒度检测仪在中国石化安庆分公司催化裂化装置中的应用,介绍了检测仪的测量原理、计算方法和系统结构,包括激光发射、光学结构、检测器阵列等技术原理和设计方案,并且对烟气管道中催化剂颗粒浓度和粒度分布进行了在线实时监测的应用。
结果表明,该激光粒度检测仪的应用实现了将催化剂颗粒浓度控制在<200 mg/m3,粒径>10 的催化剂粒度分布<3%,保证了烟气轮机的正常运行,提高了催化装置轻质油的出油率。
[关键词]激光粒度检测仪;光学结构;检测器阵列;在线检测[中图分类号]TP274-2 [文献标识码]B引言近年来,人们开始应用激光技术来检测非均匀分布颗粒的浓度和粒度分布[1~3]。
激光粒度检测技术与传统的粒度检测技术(如沉降法、筛分 法等)相比[4,5],具有测量速度快、重复性好、动 态范围大、操作方便等优点。
在线激光粒度自动检测仪已成为世界上最流行、较先进的粒度检测仪。
它既可以对石油化工厂、火力发电厂、水泥 厂等企业排放的气体中的尘粒进行监测,监控其 对大气的污染,保护人们赖以生存的环境,也可 以对各行各业生产过程和装置中的颗粒物质进行测。
1激光检测技术1.1 工作原理激光粒度检测仪的理论依据是米氏散射理论。
米氏散射理论表明,当光束遇到颗粒阻挡时,一 分光 发 ,光的 方 与光束的传播方向形成一个散射角!。
!的大小与颗 粒的大小有关,颗粒越大,散射角!越小;颗粒 越小,散射角!越大。
不同粒径的颗粒产生不同度的 光,如 1。
图1中,散射光!i由较大颗粒散射,散射光 /2由较小颗粒散射,其散射角!2>!1。
进一步的研,光的 度 粒的 量,测量角度上散射光的强度,就可以得到相应颗粒的粒度 分。
《仪器仪表与分析监测》2015年第3期由激光器发射出的一束一定波长(600〜650nm)的激光,通过滤镜后成为单一'的平8光束。
激光 具有很好的单色性和极强的方向性,在无阻碍的 无限空间中激光会照射到无穷远的地方,并且在 传播过程中很少发散,照射到被测颗粒后发生散射现象。
散射光的角度与颗粒的直径成反比关系,光能量分布与不同直径颗粒的分布直接相关。
通 过接收和测量散射光的强度和能量分布,就可以 计算出颗粒浓度和粒度分布[6,7]。
1.2计算方法假设为入射光束经单个各向同性颗粒沿散射角度!方向的散射强度;为入射光束的相应散射强度,则米氏理论给出了和的函数关系,而这些函数中引入的物理参量只是与颗粒截面积和光的波长有关,或与公式(1)和公式(2) 有关。
(1)j3=ma(2)式中,#一颗粒的直径,"m%"一入射光束的波长,nm;$—颗粒相对周围介质的折射率。
单位入射光束在!角方向产生的散射光强度由式(3)计算:/(!)=A2/8!2 (/*+!)(3)式中,/(!)是以!角散射的光强度,cd。
根据所测得的/(e)可求得颗粒的浓度和粒度分布,步骤如下:将式(3)对!进行积分得到颗粒总的散射值/为:/=2T T j7(e)S in^W=<U2/47T(/1+/t)sin^W(4)再将颗粒总散射值/除以颗粒截面积!#2/4,得到一个无量纲K值:%.4//!#2=4\X2/4t t(/1+It)sindde/TrD2= l/a2j XVAiT^+I^inede(5) %值称为有效因子或有效面积系数。
由此可 以得到当每单位体积内有&个颗粒时,散射系数'为:6=%&%#2/4 (6)当有多种颗粒时,即颗粒的直径不一样时,' 可以 式 (7) :b.!4!K斯)=1=ir/4lN(D)D2K(X,m,D)AD(7)式(7)中,散射系数b为散射光强与入射光 强之比,是一个可测值;&(#)为颗粒的粒径分布函数;K可以由米氏光散射理论得到。
因此可以 求得&(#)[8],即可以计算出单位体积中的颗粒总 数&:N=\N(D)AD(8)单位体积颗粒重量,即颗粒浓度(可由式(9)得出:n=ir/blD3N(D)dD(9) 2材料与方法中国石化安庆分公司(以下简称安庆分公司)2013年投产的含硫原油适应性改造及油品质量升级工程,要求设计一台激光粒度检测仪对2.00Mt/a 催化裂化(%)装置烟气管道中催化剂颗粒浓度和粒度分布进行监测和控制。
2.1系统结构安庆分公司催化烟气激光粒度检测仪集成了激光技术、光学技术、现代光电技术、电子技 术、精密机械和计算机技术。
检测仪的系统结构如图2所示。
图2激光粒度检测仪的系统结构系统由激光发射子系统、接收子系统、信号 处理器、工业计算机、吹扫子系统等设备组成,-2 -在线激光粒度自动检测仪的设计及应用梁际青图4中1〜31为31个圆环检测单元,散射光 经过傅立叶透镜后,同样散射角的散射光被聚焦 到检测器阵列同一半径的圆环检测单元上。
一个 检测单元输出的光电信号代表一个散射角度范围 (大小由检测器的内、外半径之差及透镜的焦距决 定)内的散射光能量,每个检测单元检测到的光信号被转换成电信号并传输到信号处理工业计算 机,通过专用软件对信号进行处理,计算出颗粒 浓度和粒度分布。
2.4粒度分布各检测单元输出的信号组成了散射光能的分 布,光能分布的峰值在中心和边缘之间的某个单 元上(见图5)。
当颗粒直径变小时,散射光的分 布范围变大,光能分布的峰值也随之外移。
所以 不同大小的颗粒对应于不同的光能分布,反之由 测得的光能分布就可推算烟气的粒度分布。
图5 为直径8 !m 和16 !m 的颗粒产生的散射光能分 图。
配以相应的操作系统、检测软件、计算软件、测 试软件等软件系统,并与催化裂化装置的DCS 系统连接,对催化剂颗粒浓度和粒度分布进行监 测和控制。
2.2光学结构激光粒度检测仪的光学结构分为发射和接收 两个子系统,如图3所示。
发射子系统由He -Ne (氦-氖)激光发射器和 光束处理器件组成。
激光发射器发出单色平行的 激光束,经聚焦、低通滤波和准直后,变成直径 为8〜25m m 的平行光。
平行光束照射到烟气管 道内的颗粒后发生散射。
为了接收不同角度上散射光的光强,接收 子系统运用光学技术对散射光进行处理,在光 束的适当位置上放置一个傅立叶透镜。
傅立叶 透镜是一种针对物方在无限远,像方在后焦面 的情况下消除像差的透镜。
接收子系统是一个 光 学 傅 立 叶 变系, 后 焦 的 光 分进 行 傅 立 叶 变 , 计出光分的。
2.3接收器接收器由一组多元光电检测器(检测器阵 列)组成,不同角度的散射光通过傅立叶透镜 照 射到 检测 器。
检测 器为光检测器阵列,被安装在傅立叶透镜的后焦面上,的 平行光聚 焦 检测 器的一。
检测器阵列由多个中心在光轴上的同心圆环 组成,每一圆环是一个独立的检测单元,环形光 电检测器阵列如图4所示。
::!:::0.48°3.3°1.2°散射角/。
图5直径为8!#和16的颗粒产生的散射光能分布图70°0.0.0.0.0.《仪器仪表与分析监测》2015年第3期 2.5检测仪安装激光粒度检测仪的发射子系统和接收子系统 分别安装在催化裂化(!)装置三级旋风分离器 出口烟气管道(烟机前烟气管道)两侧,以监测 烟气管道中烟气夹带的催化剂浓度大小和粒度分 布。
发射子系统含激光发射器、石英玻璃、发射 驱动器和机械组件;接收子系统含光学透镜组、 石英玻璃、接收器、接收驱动器和机械组件。
净 化风过滤罐、发射驱动器和接线箱、接收驱动器 和接线箱及净化风管道和电缆保护管安装在检测 仪安装平台上。
3主要性能1)本检测仪具有测量速度快、动态范围大、操作简便、重复性好等特点。
采用高能量高稳定 性的He -N e 激光光源,波长为633 nm ,该光源具 有极高的稳定性、良好的抗震性和较低的背景噪 音。
颗粒对于633 n m 波长的散射光能量是普通固 体激光器(波长大于700 nm )的2倍,提高了小 颗粒散射信号的强度[9]。
2)检测仪测量范围为0〜500 mg /m 3;测量精度为±1%;重现率为0.5%;采样间隔为1s ;大面 积的检测器阵列,使检测角最高达到135#,粒度 检测下限可达200 nm ,可以检测纳米或亚微米级 的 粒。
3)在线检测系统具有五个4〜20 m a 信号输出,其中一个对应0〜500 mg /m 3的量程范围,另 外四个分别对应0〜2 "m ,2〜4 "m ,4〜10 "m ,10〜20 "m 的粒径值;两个报警输出信号,一个为吹扫净化风压力低于0.25 M p a 时低压报警,另一催化剂 粒浓度 ,装置的具体工艺情况而定。
4)该系统采用了视窗玻璃将发射器和接收器 与高温烟气分开,以减少烟气对发射器和接收器 的。
玻璃烟气接 的有可能被污染,为解决这一问题,采用压力大于烟 气 的仪 净化风 玻璃 ,净化风风玻璃的夹 ,。
4结果与讨论4.1应用效果安庆分公司原有的催化裂化(I )和催化裂化!$)装置对烟气的监测是应用离线采样检测 分析,这种方法既费时又费力,检测结果不准 确、不实时,测量结果只能作为参考。
由于不 能在线监测,无法及时发现和排除故障,所以 对烟气轮机的安全稳定运行不能起到最佳的监 控作用,而激光粒度检测仪的应用改变了这种状况。
4.1.1实时在线监测新建的催化裂化(!)装置采用激光粒度检 测仪在线实时监测烟气中动态颗粒浓度和粒度分 布,将烟气中催化剂含量控制在$200 mg /m 3,且直径>10 "m 的催化剂颗粒控制在小于总量的 3%,确保了烟气轮机的安全稳定运行。
当装置操 作不正常,大量跑损催化剂时,控制系统停止向 烟气轮机输送烟气。
该检测仪既能实时显Q 烟气-4 -图6激光粒度检测仪安装示意图在线激光粒度自动检测仪的设计及应用梁际青中催化剂粒度的动态变化情况,检测烟气中含催化剂的瞬时粒度数据,又能查阅任意时间段粒度的动态分布变化情况。
4.1.2数据记录激光粒度检测仪将检测到的催化剂颗粒浓度和粒度分布以数据、曲线或直方图的形式显示,并且可以将采集到的数据及计算结果以文件的形式储存于计算机内。
可贮存二年以上的数据。
n要时可以调出贮存范围内任意时间的数据和变化趋势。
4.1.3多点监测系统可以设置多个监测点,如用一台主机对三级旋风分离器的人口烟气和出口烟气同时进行监测。