analizzatore granulometrico laser

Innanzitutto, il concetto di base dell'analisi granulometrica(1) particelle: con una certa dimensione e forma di piccoli oggetti, è l'unità di base della composizione della polvere. È molto piccolo, ma microscopico ma contiene molte molecole e atomi;(2) dimensione delle particelle: la dimensione delle particelle;(3) distribuzione delle dimensioni delle particelle: un certo modo per riflettere una serie di particelle di dimensioni diverse, rispettivamente, il percentuale della polvere totale;(4) la rappresentazione della distribuzione granulometrica: metodo tabellare (distribuzione a intervalli e distribuzione cumulativa), metodo grafico, metodo funzionale, distribuzione RR comune, distribuzione normale;(5) granulometria: il diametro delle particelle , di solito in micron come unità;(6) Dimensione particella equivalente: quando una particella ha proprietà fisiche e particelle sferiche omogenee uguali o simili, usiamo il diametro delle particelle sferiche straightDiameter per rappresentare il diametro delle particelle effettive;(7) D10 , la distribuzione cumulativa di 10% della corrispondente granulometria; D50, la distribuzione cumulativa della percentuale ha raggiunto 50% della corrispondente granulometria; noto anche come dimensione mediana o mediana delle particelle; D90, la distribuzione cumulativa della percentuale ha raggiunto 90% della corrispondente granulometria; D (4,3) dimensione media delle particelle in volume o massa; Secondo, il metodo di misurazione della dimensione delle particelle comunemente usato(1) metodo di setacciatura(2) metodo di sedimentazione (metodo di sedimentazione per gravità, metodo di sedimentazione centrifuga)(3) metodo di resistenza (contatore di particelle Kurt )(4) Metodo al microscopio (immagine)(5) Microscopia elettronica(6) Metodo ad ultrasuoni(7) Metodo traspirante(8) Metodo di diffrazione laserVantaggi e svantaggi di vari metodiMetodo setaccio: Vantaggi: semplice, intuitivo, basso costo dell'attrezzatura, comunemente usato in campioni superiori a 40μm. Svantaggi: non può essere utilizzato per campioni fini di 40μm; risultati da fattori umani e deformazione del setaccio di un impatto maggiore.Microscopio: Vantaggi: semplice, intuitivo, può essere l'analisi morfologica. Svantaggi: lento, scarso rappresentante, non è possibile misurare le particelle ultrafini. Metodo di sedimentazione (incluso insediamento per gravità e insediamento centrifugo): vantaggi: facile da usare, lo strumento può funzionare continuamente, prezzo basso, precisione e ripetibilità è migliore, l'intervallo di prova è più grande. Svantaggi: il tempo del test è più lungo. Metodo di resistenza: vantaggi: facile da usare, è possibile misurare il numero totale di particelle, il concetto equivalente è chiaro, veloce, buona precisione. Svantaggi: il range del test è piccolo, facile da bloccare da particelle, il supporto deve avere caratteristiche elettriche rigorose. Microscopia elettronica: Vantaggi: adatta per testare particelle ultrafini o anche nanoparticelle, alta risoluzione. Svantaggi: meno campione, scarsa rappresentazione, lo strumento è costoso. Metodo ad ultrasuoni: Vantaggi: misura diretta di alte concentrazioni di polpa. Svantaggi: bassa risoluzione. Metodo di ventilazione: Vantaggi: i prezzi degli strumenti sono bassi, non è necessario disperdere il campione, è possibile misurare le particelle magnetiche in polvere. Svantaggi: può ottenere solo la dimensione media delle particelle, non è possibile misurare la distribuzione delle dimensioni delle particelle. Metodo laser: vantaggi: facile da usare, test veloce, intervallo di test, ripetibilità e precisione e può essere misurato online e a secco. Svantaggi: i risultati influenzati dal modello di distribuzione, maggiore è il costo dello strumento. In terzo luogo, il principio di base dell'analizzatore della dimensione delle particelle laser La tecnologia di diffrazione laser è iniziata nella dispersione del piccolo angolo, quindi questa tecnologia ha anche il seguente nome: Metodo di diffrazione di Fraunhofer ( Approssimativamente) metodo di diffusione della luce positivoMetodo di diffusione del laser a piccolo angolo (LALLS)Attualmente, questa gamma di tecnologie è stata ampliata per includere la diffusione della luce all'interno di una più ampia gamma di angoli, oltre alla teoria approssimativa come la diffrazione di Fraunhofer e la diffrazione irregolare e il La teoria di Mie è ora utilizzata dai produttori di strumenti Theory come uno degli importanti vantaggi dei suoi prodotti. La teoria di Topolino prende il nome da uno scienziato tedesco. Descrive le particelle sferiche uniformi nel mezzo uniforme e non assorbente e l'ambiente circostante nello spazio della radiazione, le particelle possono essere completamente trasparenti o possono essere completamente assorbite. La teoria di Miller descrive che la diffusione della luce è un fenomeno di risonanza. Se una specifica lunghezza d'onda del raggio incontra una particella, la particella produce una vibrazione elettromagnetica alla stessa frequenza della sorgente luminosa emessa, indipendentemente dalla lunghezza d'onda della luce, dal diametro della particella e dall'indice di rifrazione delle particelle e del mezzo. Le particelle vengono sintonizzate e ricevute a una lunghezza d'onda specifica e l'energia viene riemessa all'interno di una particolare distribuzione angolare spaziale, nonché di un relè. Secondo la teoria di Mie, è possibile produrre oscillazioni multiple di varie probabilità, e c'è una certa relazione tra la sezione d'urto dell'azione ottica e la dimensione delle particelle, la lunghezza d'onda della luce e l'indice di rifrazione delle particelle e del mezzo . Se usi la teoria di Mie, devi conoscere l'indice di rifrazione e il coefficiente di assorbimento del campione e del mezzo. La teoria di Fraunhofer prende il nome da un fisico tedesco, Franco e Fader, che si basa sulla dispersione sul bordo del grano e può solo essere applicato su particelle completamente opache e piccoli angoli di dispersione. Quando la dimensione delle particelle è inferiore o uguale alla lunghezza d'onda, l'ipotesi di Fraunhofer che il coefficiente di estinzione sia costante non è più applicabile (è un'approssimazione della teoria di Mie, cioè ignorando la teoria di Mi dei sottoinsiemi immaginari e ignorando la luce coefficiente di scattering e coefficiente di assorbimento, ovvero tutti i parametri ottici disperdenti e dispersivi sono impostati su 1, il trattamento matematico è molto più semplice, anche il colore del materiale e le piccole particelle sono errori molto maggiori.La teoria approssimativa di Topolino non è applicabile a l'emulsione).L'analizzatore di granulometria laser si basa sul fenomeno della diffrazione della luce, quando la luce attraverso le particelle quando il fenomeno della diffrazione (la sua essenza è l'interazione di onde elettromagnetiche e sostanze). L'angolo della luce diffratta è inversamente proporzionale alla dimensione della particella. Diverse dimensioni delle particelle attraverso il raggio laser quando la luce di diffrazione cadrà in posizioni diverse, le informazioni sulla posizione riflettono la dimensione delle particelle; le stesse grandi particelle attraverso il raggio laser quando la luce di diffrazione cadrà nella stessa posizione. L'informazione sull'intensità della luce diffratta riflette la percentuale di particelle della stessa dimensione nel campione. Il metodo di diffrazione laser utilizza una serie di fotorivelatori per misurare l'intensità della luce diffratta a diversi angoli della dimensione delle particelle della particella, utilizzando il modello di diffrazione, attraverso l'inversione matematica, e quindi la distribuzione granulometrica del campione. E l'intensità della luce diffratta ricevuta dal rilevatore di posizione fornisce un contenuto percentuale della dimensione della particella corrispondente. La dipendenza dell'intensità della luce diffratta dalle particelle diminuisce al diminuire della dimensione delle particelle. Quando le particelle sono piccole come diverse centinaia di nanometri, l'intensità di diffrazione dipende quasi completamente dall'angolo, cioè la luce diffratta in questo momento è distribuita in un'ampia gamma di angoli e l'intensità della luce per unità di area è molto debole, che aumenta la difficoltà di rilevamento. La misurazione di campioni al di sotto di 1 um e ampi intervalli di dimensioni delle particelle (da decine di nanometri a diverse migliaia di micrometri) è la chiave del granulatore di diffrazione laser. In generale, vengono utilizzate le seguenti tecniche e configurazioni del percorso ottico:1, tecnologia multi-lente Il sistema multi-lente è stato ampiamente adottato prima degli anni '80, utilizzando una configurazione del percorso ottico di Fourier, in cui la cella campione era posizionata davanti alla lente di focalizzazione e dotato di diverse lunghezze focali dell'obiettivo per adattarsi a diverse gamme di dimensioni delle particelle. Il vantaggio è il design semplice, deve solo essere distribuito nell'intervallo di decine di gradi del rilevatore sul piano focale, il costo è basso. Lo svantaggio è che se la dimensione del campione è ampia quando è necessario sostituire l'obiettivo, è necessario dividere i risultati di obiettivi diversi, poiché alcune dimensioni sconosciute delle particelle del campione con una misurazione dell'obiettivo potrebbero perdere il segnale o a causa di cambiamenti di processo causati dai cambiamenti nella dimensione del campione non può essere riflessa tempestivamente.2, tecnologia multi-luce La tecnologia multi-luce è utilizzata anche nella configurazione del percorso ottico di Fourier che la cella campione davanti alla lente di messa a fuoco, generalmente distribuita solo nell'intervallo di decine di rilevatore di angolo di gradi, al fine di aumentare l'angolo di rilevamento relativo, in modo che il rilevatore possa ricevere piccole particelle Diffrazione del segnale ottico e disporre il primo o il secondo laser ad angoli diversi rispetto all'asse ottico della prima sorgente luminosa. Il vantaggio di questa tecnica è che si tratta solo di un rivelatore distribuito su diverse decine di gradi e il costo è basso. L'intervallo di misurazione, in particolare il limite superiore, può essere ampio. Lo svantaggio è che il rivelatore di piccola area distribuito nell'intervallo del piccolo angolo viene utilizzato anche per la misurazione di piccole particelle, poiché le piccole particelle di luce diffratta nell'area unitaria del segnale sono deboli, risultando in piccole particelle quando il rapporto segnale/rumore è ridotto, motivo per cui il sistema multi-sorgente di luce nell'intervallo di misurazione di oltre 1500 micron o giù di lì, per garantire che pochi micron Le seguenti piccole particelle di misurazione accurata, la necessità di sostituire la breve lunghezza focale dell'obiettivo di messa a fuoco . Inoltre, il sistema multilente nella misurazione dei campioni, i diversi laser sono accesi, e nella misurazione a secco, poiché le particelle possono passare solo attraverso il pool di campioni, è possibile utilizzare solo una sorgente di luce per la misurazione, quindi il uso generale della tecnologia multi-lente Il limite inferiore della dimensione a secco è inferiore a 250 nm.3, sistema ibrido multi-metodo Il sistema ibrido multi-metodo si riferisce al metodo di diffrazione laser e ad altri metodi di miscelazione del design dell'analizzatore granulometrico, laser diffrazione parte della distribuzione solo poche decine di gradi nell'intervallo del rivelatore, e quindi integrata da altri metodi come PCS, generalmente pochi micron Quanto sopra viene misurato mediante diffrazione laser e le particelle inferiori a pochi micron vengono misurate con altri metodi. In teoria, il limite inferiore della dimensione delle particelle dipende dal limite inferiore del metodo ausiliario. Il vantaggio di questo metodo è che il costo è basso e l'intervallo di misurazione complessivo è ampio. Le migliori condizioni di misurazione richieste dal metodo, come la concentrazione del campione, non sono le stesse, sono spesso difficili da bilanciare e, oltre a l'errore sistematico tra i diversi metodi, è spesso difficile ottenere il risultato desiderato nell'area di adattamento dei dati dei due metodi a meno che non sia noto che la dimensione delle particelle del campione rientra solo nell'intervallo del metodo di diffrazione o nell'intervallo del metodo ausiliario. Inoltre, il sistema di miscelazione multimetodo richiede due diverse celle campione, il che non costituisce un problema per la misurazione a umido perché il campione può essere riciclato, ma il campione può essere fatto circolare attraverso la cella campione solo per un processo a secco, Metodo di misurazione simultanea , quindi una varietà di metodi di sistema misto nella misurazione a secco del limite inferiore della dimensione delle particelle può essere solo di centinaia di nanometri.4, compensazione trasversale non uniforme per la tecnologia di rilevamento grandangolare e sistema ottico anti-FourierL'ampio- il rilevamento dell'angolo della compensazione dell'area trasversale non uniforme e il sistema ottico anti-Fourier sono stati sviluppati alla fine degli anni '90. La configurazione del percorso ottico anti-Fourier viene utilizzata per posizionare la cella dietro l'obiettivo di messa a fuoco, in una gamma molto ampia di angoli, l'angolo di rilevamento fisico generale fino a 150 gradi, in modo che un singolo obiettivo misuri da decine di nanometri a diverse migliaia micron del campione possibile, diagramma schematico ottico mostrato nella progettazione del rivelatore Sull'uso di croce non uniforme e con l'aumento delle dimensioni dell'area del rivelatore aumentava anche la disposizione, sia per garantire la risoluzione di particelle di grandi dimensioni quando la misurazione garantisce inoltre un rapporto segnale/rumore e sensibilità di rilevamento di piccole particelle. Non è necessario sostituire la lente e altri metodi possono essere misurati da decine di nanometri a diverse migliaia di micron di particelle, anche la misurazione a secco, il limite inferiore può raggiungere 0,1 micron. Lo svantaggio di questo approccio è che il costo dello strumento è elevato rispetto ai metodi precedenti. Il raggio laser emesso dal laser viene focalizzato da un microscopio, un filtro pinhole e una collimazione del collimatore, in un raggio parallelo di circa 10 mm di diametro, il raggio viene irradiato sulle particelle da misurare, una parte della luce viene dispersa, lente a foglia, la radiazione alla matrice di rivelatori radiofonici e televisivi. Poiché il rilevatore radiotelevisivo si trova sul piano focale dell'obiettivo di Fourier, qualsiasi punto del rilevatore corrisponde a un certo angolo di diffusione. L'array di rivelatori radiotelevisivi è costituito da una serie di anelli concentrici, ciascuno dei quali è un rivelatore separato in grado di convertire linearmente la luce diffusa proiettata su di esso in una tensione per poi inviarla ad una scheda di acquisizione dati che converte il segnale elettrico Ingrandire, dopo l'interruttore A / D al computer. Ora la struttura effettiva dello strumento per la dimensione delle particelle laser ha giocato un grande cambiamento, ma lo stesso principio. Al momento, le persone sono giunte alle seguenti conclusioni: (1) misurare di meno superiore a 1 mm di particelle, è necessario utilizzare la teoria di Mie;(2) misurare più di 1 mm di particelle, se il limite inferiore di misurazione dello strumento è inferiore a 3 mm, lo strumento utilizza ancora la teoria di Mie o nella distribuzione granulometrica di 1 mm vicino al "fuori dal nulla" un picco;(3) L'analizzatore laser della dimensione delle particelle può utilizzare la teoria della diffrazione delle condizioni: il limite inferiore di misura dello strumento è maggiore di 3 mm, oppure le particelle misurate ar e tipo assorbente e la dimensione delle particelle è maggiore di 1 mm; (4) Come analizzatore laser universale della dimensione delle particelle, purché il limite inferiore di misurazione sia inferiore a 1 mm, sia che venga utilizzato per misurare particelle grandi o piccole, dovrebbe utilizzare la teoria di Mie. In quinto luogo, la composizione dell'analizzatore di dimensioni delle particelle laserUna sorgente luminosa (solitamente un laser) viene utilizzata per produrre un raggio monocromatico, coerente e parallelo; l'unità di elaborazione del raggio è un amplificatore del raggio con un filtro integratore che produce un raggio di raggi di luce espansi, quasi ideali per illuminare le particelle disperse (una sorgente di luce forte coerente con una lunghezza d'onda fissa, un laser a gas He-Ne (λ = 0,63 um).Dispersore di particelle (umido e secco)Misurare lo spettro di diffusione del rivelatore (un gran numero di fotodiodi)Computer (per il controllo delle apparecchiature e il calcolo della distribuzione delle dimensioni delle particelle)Grazie ai progressi tecnologici, il limite inferiore di misurazione può essere 0,1um, alcuni fino a 0,02 umSei, fasi dell'operazione di prova1, preparazione dell'attrezzatura per installare e disperdere il liquido (gas)2, ispezione del campione, preparazione, dispersione e concentrazione del campione controllano l'intervallo di dimensioni delle particelle e la forma delle particelle e se la dispersione completa;3, misurazione ( selezionare il modello ottico appropriato)4, l'errore dal sistema diagnostico di errore di misura (deviazione), può derivare da una preparazione errata del campione, deviazione dal presupposto teorico s delle particelle e/o a causa di un funzionamento e un funzionamento impropri dello strumento causati; Sette produttori di misuratori di dimensioni delle particelle laser di uso comune Analizzatore di dimensioni delle particelle laser britannici Malvern (all'estero) Europa e Stati Uniti grammi di analizzatori di dimensioni delle particelle laser (Zhuhai) Dandong analizzatore granulometrico laser (Liaoning) Otto, l'oggetto di prova1. Tutti i tipi di polvere non metallica: come tungsteno, calcio leggero, talco, caolino, grafite, wollastonite, brucite, barite, polvere di mica, bentonite, farina fossile, argilla e così via.2. Tutti i tipi di polvere di metallo: come polvere di alluminio, polvere di zinco, polvere di molibdeno, polvere di tungsteno, polvere di magnesio, polvere di rame e polvere di metallo delle terre rare, polvere di lega.3. Altre polveri: come catalizzatore, cemento, abrasivo, medicinale, pesticida, cibo, vernice, coloranti, fosforo, sedimento fluviale, materie prime ceramiche, emulsioni varie.
Fonte: Meeyou Carbide