Primero, el concepto básico de partículas de análisis de tamaño de partícula (1): con un cierto tamaño y forma de objetos pequeños, es la unidad básica de la composición del polvo. Es muy pequeño, pero microscópico, pero contiene muchas moléculas y átomos; (2) tamaño de partícula: el tamaño de las partículas; (3) distribución del tamaño de partícula: una cierta forma de reflejar una serie de partículas de diferentes tamaños de partículas, respectivamente, porcentaje del polvo total; (4) la representación de la distribución del tamaño de partícula: método de tabla (distribución de intervalos y distribución acumulativa), método gráfico, método de función, distribución RR común, distribución normal; (5) tamaño de partícula: el diámetro de las partículas , generalmente en micrones como unidad; (6) Tamaño de partícula equivalente: cuando una partícula de propiedades físicas y partículas esféricas homogéneas son iguales o similares, utilizamos las partículas esféricas de Diámetro recto para representar el diámetro de las partículas reales; (7) D10 , la distribución acumulativa de 10% del tamaño de partícula correspondiente; D50, la distribución acumulativa del porcentaje alcanzó 50% del tamaño de partícula correspondiente; también conocido como el tamaño de partícula mediano o mediano; D90, la distribución acumulativa del porcentaje alcanzó 90% del tamaño de partícula correspondiente; D (4,3) tamaño de partícula promedio de volumen o masa; en segundo lugar, el método de medición del tamaño de partícula comúnmente utilizado (1) método de tamizado (2) método de sedimentación (método de sedimentación por gravedad, método de sedimentación centrífuga) (3) método de resistencia (contador de partículas de Kurt ) (4) Método de microscopio (imagen) (5) Microscopía electrónica (6) método ultrasónico (7) método respirable (8) método de difracción láser Ventajas y desventajas de varios métodos Método de tamizado: Ventajas: equipo simple, intuitivo y de bajo costo, de uso común en muestras de más de 40 μm. Desventajas: no se puede utilizar para muestras finas de 40 μm; resultados por factores humanos y deformación del tamiz de mayor impacto. Microscopio: Ventajas: simple, intuitivo, puede ser análisis morfológico. Desventajas: lento, pobre representante, no puede medir partículas ultrafinas. Método de sedimentación (incluido el asentamiento por gravedad y el asentamiento centrífugo): Ventajas: fácil de operar, el instrumento puede funcionar continuamente, el precio bajo, la precisión y la repetibilidad son mejores, el rango de prueba Es más grande. Desventajas: el tiempo de prueba es más largo. Método de resistencia: Ventajas: fácil de operar, se puede medir el número total de partículas, el concepto equivalente es claro, rápido y de buena precisión. Desventajas: el rango de prueba es pequeño, fácil de bloquear por partículas, el medio debe tener características eléctricas estrictas. Microscopía electrónica: Ventajas: adecuado para probar partículas ultrafinas o incluso nanopartículas, alta resolución. Desventajas: menos muestra, representación pobre, el instrumento es costoso. Método ultrasónico: Ventajas: medición directa de altas concentraciones de pulpa. Desventajas: baja resolución. Método de ventilación: Ventajas: los precios de los instrumentos son bajos, no tiene que dispersar la muestra, las partículas magnéticas se pueden medir en polvo. Desventajas: solo puede obtener el tamaño promedio de partícula, no puede medir la distribución del tamaño de partícula. Método láser: Ventajas: fácil de operar, prueba rápida, rango de prueba, repetibilidad y precisión, y se puede medir en línea y en seco. Desventajas: los resultados afectados por el modelo de distribución, mayor es el costo del instrumento. Tercero, el principio básico del analizador de tamaño de partículas láser La tecnología de difracción láser comenzó en la dispersión de ángulo pequeño, por lo que esta tecnología también tiene el siguiente nombre: método de difracción Fraunhofer ( Aproximadamente) método de dispersión de luz positiva Método de dispersión láser de ángulo pequeño (LALLS) En la actualidad, esta gama de tecnología se ha ampliado para incluir la dispersión de luz dentro de un rango más amplio de ángulos, además de la teoría aproximada como la difracción de Fraunhofer y la difracción irregular, y La teoría Mie ahora es utilizada por los fabricantes de instrumentos Theory como una de las ventajas importantes de sus productos. La teoría de Mickey lleva el nombre de un científico alemán. Describe las partículas esféricas uniformes en el medio uniforme no absorbente y sus alrededores en el espacio de la radiación, las partículas pueden ser completamente transparentes o pueden ser completamente absorbidas. La teoría de Miller describe que la dispersión de la luz es un fenómeno de resonancia. Si una longitud de onda específica del haz se encuentra con una partícula, la partícula produce una vibración electromagnética a la misma frecuencia que la fuente de luz emitida, independientemente de la longitud de onda de la luz, el diámetro de la partícula y el índice de refracción de las partículas y el medio. Las partículas se sintonizan y reciben a una longitud de onda específica, y la energía se vuelve a emitir dentro de una distribución angular espacial particular, así como un relé. Según la teoría de Mie, es posible producir múltiples oscilaciones de varias probabilidades, y existe una cierta relación entre la sección transversal de la acción óptica y el tamaño de partícula, la longitud de onda de la luz y el índice de refracción de las partículas y el medio. . Si utiliza la teoría de Mie, debe conocer el índice de refracción y el coeficiente de absorción de la muestra y el medio. La teoría de Fraunhofer lleva el nombre de un físico alemán, Franco y Fader, que se basa en la dispersión en el borde del grano y solo puede se aplicará a partículas completamente opacas y pequeños ángulos de dispersión. Cuando el tamaño de partícula es menor o igual a la longitud de onda, la suposición de Fraunhofer de que el coeficiente de extinción es constante ya no es aplicable (es una aproximación de la teoría de Mie, es decir, ignorar la teoría de los subconjuntos imaginarios de Mi e ignorar la luz coeficiente de dispersión y coeficiente de absorción, es decir, todos los parámetros ópticos dispersantes y dispersivos se establecen en 1, el tratamiento matemático es mucho más simple, el color del material y las partículas pequeñas también son un error mucho mayor. La teoría aproximada de Mickey no es aplicable a la emulsión). El analizador láser de tamaño de partículas se basa en el fenómeno de la difracción de la luz, cuando la luz atraviesa las partículas cuando el fenómeno de difracción (su esencia es la interacción de las ondas y sustancias electromagnéticas). El ángulo de la luz difractada es inversamente proporcional al tamaño de la partícula. Diferentes tamaños de partículas a través del rayo láser cuando la luz de difracción caerá en diferentes posiciones, la información de ubicación refleja el tamaño de la partícula; las mismas partículas grandes a través del rayo láser cuando la luz de difracción caerá en la misma posición. La información de la intensidad de la luz difractada refleja el porcentaje de partículas del mismo tamaño en la muestra. El método de difracción láser utiliza una serie de fotodetectores para medir la intensidad de la luz difractada en diferentes ángulos del tamaño de partícula de la partícula, utilizando el modelo de difracción, a través de la inversión matemática, y luego la distribución del tamaño de partícula de la muestra. Y la intensidad de luz difractada recibida por el detector de posición da un contenido porcentual del tamaño de partícula correspondiente. La dependencia de la intensidad de la luz difractada en las partículas disminuye con la disminución del tamaño de partícula. Cuando las partículas son tan pequeñas como varios cientos de nanómetros, la intensidad de difracción depende casi por completo del ángulo, es decir, la luz difractada en este momento se distribuye en una amplia gama de ángulos, y la intensidad de la luz por unidad de área es muy débil. lo que aumenta la dificultad de detección. La medición de muestras con rangos de tamaño de partícula 1um y amplios (decenas de nanómetros a varios miles de micrómetros) es la clave del granulador de difracción láser. En general, se utilizan las siguientes técnicas y configuraciones de ruta óptica: 1, tecnología de lentes múltiples El sistema de lentes múltiples se adoptó ampliamente antes de la década de 1980, utilizando una configuración de ruta óptica de Fourier, donde la celda de muestra se colocó frente a la lente de enfoque y equipado con diferentes distancias focales de la lente para acomodar diferentes rangos de tamaño de partícula. La ventaja es un diseño simple, solo necesita distribuirse en el rango de decenas de grados del detector de plano focal, el costo es bajo. La desventaja es que si el tamaño de la muestra es amplio cuando la necesidad de reemplazar la lente, los resultados de diferentes lentes deben dividirse, ya que un tamaño de partícula desconocido de la muestra con una medición de la lente puede perder la señal o debido a los cambios del proceso causados por los cambios en el tamaño de la muestra no se puede reflejar a tiempo.2, tecnología de luz múltiple La tecnología de fuente de luz múltiple también se utiliza en la configuración del camino óptico de Fourier que la celda de muestra frente a la lente de enfoque, generalmente solo se distribuye en el rango de decenas de detector de ángulo de grados, con el fin de aumentar el ángulo de detección relativo, de modo que el detector pueda recibir partículas pequeñas Difractando la señal óptica, y colocando el primer o segundo láser en diferentes ángulos con respecto al eje óptico de la primera fuente de luz. La ventaja de esta técnica es que es solo un detector que se distribuye en varias decenas de grados, y el costo es bajo. El rango de medición, especialmente el límite superior, puede ser amplio. La desventaja es que el detector de área pequeña distribuido en el rango de ángulo pequeño también se usa para la medición de partículas pequeñas, debido a que las partículas pequeñas de luz difractada en el área unitaria de la señal son débiles, lo que resulta en partículas pequeñas cuando la relación señal / ruido se reduce, por lo que el sistema de fuente de luz múltiple en el rango de medición de más de 1500 micras más o menos, para garantizar que unas pocas micras Las siguientes partículas pequeñas de medición precisa, la necesidad de reemplazar la corta distancia focal de la lente de enfoque . Además, el sistema de lentes múltiples en la medición de muestras, los diferentes láseres se encienden y en la medición en seco, debido a que las partículas solo pueden pasar a través del conjunto de muestras, solo se puede usar una fuente de luz para la medición, por lo que uso general de la tecnología de lentes múltiples El límite inferior del tamaño seco es inferior a 250 nm.3, sistema híbrido de métodos múltiples El sistema híbrido de métodos múltiples se refiere al método de difracción láser y otros métodos de diseño de mezcla del analizador de tamaño de partículas, láser difracción parte de la distribución solo unas pocas decenas de grados del detector, y luego complementada por otros métodos como PCS, generalmente unas pocas micras. Lo anterior se mide por difracción láser, y las partículas por debajo de unas pocas micras se miden por otros métodos. Teóricamente, el límite inferior del tamaño de partícula depende del límite inferior del método auxiliar. La ventaja de este método es que el costo es bajo y el rango de medición general es amplio. Las mejores condiciones de medición requeridas por el método, como la concentración de la muestra no son las mismas, a menudo son difíciles de equilibrar y además de Debido al error sistemático entre los diferentes métodos, a menudo es difícil obtener el resultado deseado en el área de ajuste de datos de los dos métodos a menos que se sepa que el tamaño de partícula de la muestra solo se encuentra dentro del rango del método de difracción o dentro del rango del método auxiliar. Además, el sistema de mezcla de métodos múltiples requiere dos celdas de muestra diferentes, lo que no es un problema para la medición en húmedo porque la muestra puede reciclarse, pero la muestra solo puede circular a través de la celda de muestra para un proceso en seco, Método de medición simultánea , por lo que una variedad de métodos de sistema mixto en la medición en seco del límite inferior del tamaño de partícula solo puede ser de cientos de nanómetros.4, compensación transversal no uniforme para la tecnología de detección de gran angular y sistema óptico anti-Fourier. La detección de ángulo de compensación de área transversal no uniforme y el sistema óptico anti-Fourier se desarrollaron a fines de la década de 1990. La configuración del camino óptico anti-Fourier se utiliza para colocar la celda detrás de la lente de enfoque, en un rango muy amplio de ángulos, el ángulo de detección física general de hasta 150 grados, para que una sola lente mida decenas de nanómetros a varios miles micras de la muestra posible, diagrama esquemático óptico que se muestra en el diseño del detector Con el uso de cruz no uniforme y con el aumento del tamaño del área del detector también aumentó la disposición, tanto para garantizar que la resolución de partículas grandes cuando la medición también asegura una pequeña señal de detección de partículas a la relación de ruido y sensibilidad. No es necesario reemplazar la lente y se pueden medir otros métodos desde decenas de nanómetros hasta varios miles de micras de partículas, incluso la medición en seco, el límite inferior puede alcanzar 0.1 micras. La desventaja de este enfoque es que el costo del instrumento es alto en relación con los métodos anteriores. El rayo láser emitido por el láser es enfocado por un microscopio, filtro de orificio y colimación del colimador, en un rayo paralelo de aproximadamente 10 mm de diámetro, el rayo se irradia sobre las partículas a medir, una parte de la luz se dispersa, la lente de la hoja, la radiación a la matriz de detectores de radio y televisión. Dado que el detector de radio y televisión está en el plano focal de la lente de Fourier, cualquier punto del detector corresponde a un cierto ángulo de dispersión. El conjunto de detectores de radio y televisión consiste en una serie de anillos concéntricos, cada uno de los cuales es un detector separado capaz de convertir linealmente la luz dispersa proyectada sobre lo anterior en un voltaje y luego enviarlo a una tarjeta de adquisición de datos que convierte la señal eléctrica Acércate, después del interruptor A / D a la computadora. Ahora la estructura real del instrumento de tamaño de partícula láser ha jugado un gran cambio, pero el mismo principio. En la actualidad, las personas han llegado a las siguientes conclusiones: (1) medir menos debe usar la teoría de Mie; (2) medir más de 1 mm de partículas, si el límite inferior de medición del instrumento es inferior a 3 mm, el instrumento aún usa la teoría de Mie, o en la distribución del tamaño de partícula de 1 mm cerca del pico "de la nada"; (3) El analizador láser de tamaño de partículas puede usar la teoría de difracción de las condiciones: el límite inferior de medición del instrumento es mayor a 3 mm, o las partículas medidas son e tipo absorbente, y el tamaño de partícula es superior a 1 mm; (4) Como analizador de tamaño de partícula láser universal, siempre que el límite inferior de medición sea inferior a 1 mm, ya sea que se utilice para medir partículas grandes o partículas pequeñas, debe use la teoría de Mie. En quinto lugar, la composición del analizador de tamaño de partículas láser Se utiliza una fuente de luz (generalmente un láser) para producir un haz monocromático, coherente y paralelo; la unidad de procesamiento del haz es un amplificador de haz con un filtro integrador que produce un haz de haces de luz expandidos, casi ideales para iluminar las partículas dispersas (una fuente de luz fuerte coherente con una longitud de onda fija, un láser de gas He-Ne (λ = 0.63 um) .Dispersor de partículas (húmedo y seco) Mida el espectro de dispersión del detector (una gran cantidad de fotodiodos) Computadora (para controlar equipos y calcular la distribución del tamaño de partículas) A través de los avances tecnológicos, el límite inferior de medición puede ser 0.1um, algunos hasta 0.02umSix, pasos de operación de prueba1, preparación del equipo para instalar y dispersar el líquido (gas) 2, inspección de la muestra, preparación, dispersión y concentración de la muestra, verificar el rango de tamaño de partícula y la forma de la partícula y si la dispersión completa; 3, medición ( seleccione el modelo óptico apropiado) 4, el error del sistema de diagnóstico de error de medición (desviación), puede provenir de la preparación incorrecta de la muestra, desviación del supuesto teórico s de las partículas y / o debido a un funcionamiento incorrecto y al funcionamiento del instrumento causado; Siete, fabricantes de medidores de tamaño de partículas láser utilizados comúnmente Analizador de tamaño de partículas láser de Malvern británico (en el extranjero) Europa y Estados Unidos gramos de analizador de tamaño de partículas láser (Zhuhai) Dandong analizador láser de tamaño de partículas (Liaoning) Ocho, el objeto de prueba 1. Todo tipo de polvo no metálico: como tungsteno, calcio ligero, talco, caolín, grafito, wollastonita, brucita, barita, polvo de mica, bentonita, tierra de diatomeas, arcilla, etc. Todo tipo de polvo de metal: como polvo de aluminio, polvo de zinc, polvo de molibdeno, polvo de tungsteno, polvo de magnesio, polvo de cobre y polvo de metales de tierras raras, polvo de aleación. Otros polvos: como catalizador, cemento, abrasivos, medicamentos, pesticidas, alimentos, pintura, tintes, fósforo, sedimentos fluviales, materias primas cerámicas, diversas emulsiones.
Fuente: Meeyou Carbide

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