大量程激光粒度仪是一种基于激光散射原理的先进仪器,用于测量和分析颗粒的大小及其分布特征。采用聚焦激光散射和衍射原理来检测样品的粒度。它利用激光作为光源,当激光照射到颗粒上时,颗粒会使激光产生散射现象。通过测量散射光能的空间分布,仪器可以分析出颗粒的大小及其分布。这一原理主要基于Fraunhofer衍射理论和Mie散射理论,这些理论为粒度分析提供了坚实的理论基础。
大量程激光粒度仪通常由发射窗口、接收窗口和测量窗口等部分组成。此外,一些高型号还可能包括会聚光傅里叶变换光路技术、多个辅助集成光电探测器等先进部件,以实现更高精度和更大范围的测量。
大量程激光粒度仪在使用前的准备工作:
一、环境准备
稳定平台
将仪器放置在稳固、无振动的实验台上,远离大型电机、变频器等强电磁干扰源,避免光路偏移或信号干扰。
温湿度控制
环境温度建议保持在15-30℃,避免阳光直射或空调出风口直吹;相对湿度需低于80%,防止湿气影响仪器性能。
电源稳定性
使用稳压电源,确保电压稳定且符合仪器要求(如220V±10%),避免脉冲干扰。
二、仪器检查与校准
外观与连接检查
检查仪器外观有无损坏,各连接线(如电源线、数据线)是否稳固,确保无松动或破损。
光路清洁与校准
用无尘布蘸取无水乙醇或专用清洁液,轻轻擦拭测量窗口(蓝宝石或石英材质)内外表面,确保无污渍、划痕和气泡。
启动仪器自带的校准程序或使用标准样品(如NIST可溯源标准粒子)调整光路,使激光束准确照射样品池并被探测器接收。
管路与循环池检查
确保进样管、排液管、溢流管无堵塞或弯折,循环池内无上次测量的样品残留。
湿法测试时,加满合适的分散介质(如纯净水、乙醇),启动循环泵排除管路气泡。
三、样品准备
样品代表性
确保样品混合均匀,避免大颗粒浮于表面或小颗粒沉于底部。若样品储存在容器中,需通过滚转、摇晃等方式充分混合。
分散处理
湿法测试:将样品加入分散介质中,根据样品性质添加分散剂(如表面活性剂),并使用超声波分散装置处理1-15分钟,确保颗粒充分分散,避免团聚。
干法测试:确保样品干燥、流动性好,通过进样器振动频率或气压控制进样速率,使遮光率在推荐范围内(通常0.5%-6%)。
浓度控制
样品浓度需适中,过浓可能导致多重散射,结果偏小;过稀则信噪比差。通常浓度在0.1%-1%(质量分数)左右,具体需根据仪器要求和样品性质调整。
四、软件与参数设置
软件启动与连接
打开计算机,启动粒度分析软件,确保仪器与计算机正确连接(可通过软件界面确认)。
参数设置
在软件中输入样品名称、测量范围、折射率等基本信息。
根据样品特性设置分散液流速、超声时间、泵机速度等分散参数。
选择合适的测试模式(湿法/干法)和分析模式(如体积分布、数量分布)。
背景测量
启动“背景测量”或“基线测量”功能,对分散介质(如蒸馏水)进行检测,确保背景洁净无杂质。若数据异常,需更换分散介质重新测量。
五、安全与防护
激光安全
激光为强光源,禁止直视激光出口,操作时需佩戴防护眼镜。
个人防护
操作过程中佩戴手套,避免手部油脂污染样品或仪器。
应急准备
熟悉仪器操作手册中的应急处理流程,如信号丢失或数据偏差时的处理方法。