大量程激光粒度儀是一種基于激光散射原理的先進儀器,用于測量和分析顆粒的大小及其分布特征。采用聚焦激光散射和衍射原理來檢測樣品的粒度。它利用激光作為光源,當激光照射到顆粒上時,顆粒會使激光產生散射現象。通過測量散射光能的空間分布,儀器可以分析出顆粒的大小及其分布。這一原理主要基于Fraunhofer衍射理論和Mie散射理論,這些理論為粒度分析提供了堅實的理論基礎。
大量程激光粒度儀通常由發射窗口、接收窗口和測量窗口等部分組成。此外,一些高型號還可能包括會聚光傅里葉變換光路技術、多個輔助集成光電探測器等先進部件,以實現更高精度和更大范圍的測量。
大量程激光粒度儀在使用前的準備工作:
一、環境準備
穩定平臺
將儀器放置在穩固、無振動的實驗臺上,遠離大型電機、變頻器等強電磁干擾源,避免光路偏移或信號干擾。
溫濕度控制
環境溫度建議保持在15-30℃,避免陽光直射或空調出風口直吹;相對濕度需低于80%,防止濕氣影響儀器性能。
電源穩定性
使用穩壓電源,確保電壓穩定且符合儀器要求(如220V±10%),避免脈沖干擾。
二、儀器檢查與校準
外觀與連接檢查
檢查儀器外觀有無損壞,各連接線(如電源線、數據線)是否穩固,確保無松動或破損。
光路清潔與校準
用無塵布蘸取無水乙醇或專用清潔液,輕輕擦拭測量窗口(藍寶石或石英材質)內外表面,確保無污漬、劃痕和氣泡。
啟動儀器自帶的校準程序或使用標準樣品(如NIST可溯源標準粒子)調整光路,使激光束準確照射樣品池并被探測器接收。
管路與循環池檢查
確保進樣管、排液管、溢流管無堵塞或彎折,循環池內無上次測量的樣品殘留。
濕法測試時,加滿合適的分散介質(如純凈水、乙醇),啟動循環泵排除管路氣泡。
三、樣品準備
樣品代表性
確保樣品混合均勻,避免大顆粒浮于表面或小顆粒沉于底部。若樣品儲存在容器中,需通過滾轉、搖晃等方式充分混合。
分散處理
濕法測試:將樣品加入分散介質中,根據樣品性質添加分散劑(如表面活性劑),并使用超聲波分散裝置處理1-15分鐘,確保顆粒充分分散,避免團聚。
干法測試:確保樣品干燥、流動性好,通過進樣器振動頻率或氣壓控制進樣速率,使遮光率在推薦范圍內(通常0.5%-6%)。
濃度控制
樣品濃度需適中,過濃可能導致多重散射,結果偏小;過稀則信噪比差。通常濃度在0.1%-1%(質量分數)左右,具體需根據儀器要求和樣品性質調整。
四、軟件與參數設置
軟件啟動與連接
打開計算機,啟動粒度分析軟件,確保儀器與計算機正確連接(可通過軟件界面確認)。
參數設置
在軟件中輸入樣品名稱、測量范圍、折射率等基本信息。
根據樣品特性設置分散液流速、超聲時間、泵機速度等分散參數。
選擇合適的測試模式(濕法/干法)和分析模式(如體積分布、數量分布)。
背景測量
啟動“背景測量”或“基線測量”功能,對分散介質(如蒸餾水)進行檢測,確保背景潔凈無雜質。若數據異常,需更換分散介質重新測量。
五、安全與防護
激光安全
激光為強光源,禁止直視激光出口,操作時需佩戴防護眼鏡。
個人防護
操作過程中佩戴手套,避免手部油脂污染樣品或儀器。
應急準備
熟悉儀器操作手冊中的應急處理流程,如信號丟失或數據偏差時的處理方法。