粒度檢測方法5、雷射粒度分析法測量粒度

當使用雷射作為光源並且光是一定波長的單色光時，衍射和散射光能的空間（角度）分布僅與粒徑有關。

物理特性（如光學、電磁等） 而化學成分，不同大小的顆粒有很大不同，因此顆粒的特性隨其大小而變化。

一般來說，城市排放到大氣中的汙染物大多集中在小粒徑上，一些有毒有害物質，如鎘、鉛、鎳、苯並芘等，集中在微公尺級的顆粒中; 自然**（包括灰塵、風、沙子等） ).

1.雷射粒度分析儀具有廣泛的測量範圍，適用於廣泛的應用。 這不僅取決於儀器報告的範圍，還取決於如何檢測主探測器區域外小顆粒的散射。

最好的辦法是直接檢查整個過程，這樣才能保證背景推演的一致性。 混合使用不同方法的測試，然後計算機合成地圖，肯定會引入錯誤。

2.通常，2MW雷射器用作雷射光源。 功率太小，散射棗光能低，導致靈敏度低; 此外，氣體光源比固體光源具有更短的波長和更高的穩定性。

由於雷射衍射環的半徑越大，探測器的光強越弱，容易造成小顆粒的訊雜比降低而漏檢，因此小顆粒的分布檢測可以反映儀器的質量。 探測器的發展經歷了幾個階段：圓形、半圓形和扇形。

3.使用完整的 Mie 理論。

由於公尺氏光學色散理論的複雜性和大量的資料處理，一些廠家突然省略了顆粒的折射和吸收等光學特性，採用了近似公尺氏理論，導致應用範圍的侷限性和漏檢概率的增加。

雷射粒度分析的介紹如下：

雷射衍射始於小角散射，這就是為什麼它也被稱為弗勞恩霍夫衍射、（近似）前向光散射和小角度雷射散射（Lalls）。

這種技術的範圍現在已經擴大到包括更寬角度的光散射，除了弗蘭和費衍射和不規則衍射等近似理論外，公尺氏理論現在被儀器製造商用作其產品的重要優勢之一。

目前廣泛應用於建材、化工、冶金、能源、食品、電子、地質、軍工、航空航天、機械、高校、實驗室、研究機構等。

公尺凱利斯理論。 Michaelis理論描述了均勻的球形粒子及其周圍環境在均勻的非吸收介質中的輻射，該介質可以是完全透明的，也可以是完全吸收的。 Michaelis理論將光散射描述為一種共振現象。

如果特定波長的光束遇到粒子，粒子會以與發射源相同的頻率產生電磁振動——與波長、粒子直徑以及粒子和介質的折射率無關。

1.礫岩粒度分析方法。

礫岩的粒度分析主要在現場進行，一般採用篩分分析和直接測量兩種方法。 對於膠結性較弱、礫石層鬆散的礫石，用孔徑為10mm和1mm的篩子進行篩分，可將小於1mm的基體和水泥帶回房間進行細分; 如果0 1mm的細礫石含量較大，差異較大，則應採用篩分分析法進行細分。 10mm以上的碎石一般在現場用尺子直接測量，然後對各粒徑的碎石分別稱量，並記錄在粒度分析表中。

在取樣過程中，要選擇樣品質量不小於25 30 kg的代表性取樣點，否則誤差會很大。 對於膠結性強的礫岩，可以在風化帶上測量晶粒尺寸; 或者將樣品帶回房間，將其粘合，分離礫石，並測量粒徑。

2.砂岩和粉砂岩粒度分析方法。

砂岩和粉砂岩的粒度分析常採用篩分分析法、沉降速率法和薄片法，常用的沉降速率法有Azni法、Sabanin法和Robinson法。 篩分分析法和沉降速度法適用於未固結的鬆散岩石，如粗碎屑岩，一般只採用篩分分析法; 然而，中細碎屑岩往往含有較多的粉砂和粘土，因此沉降速率法常與篩分法結合使用。 薄片法主要用於加固硬岩。

一般來說，篩分法適用於較大或較大的顆粒，沉澱法適用於小於該的顆粒。

3.粒度分類。

通常使用木材迎風標準，這是一種以公釐為單位的分級方案。 後來，Querubin（1934）提出了一種對數變換（表3-1），稱為Value：

沉積學原理。

其中 d 是顆粒直徑。

表3-1 分級標準對比表。

粒度分析儀測量步驟：

1. 先開啟儀器。

插入電源插座，開啟電池後面板上的電源開關，發出嗶嗶聲，表示儀器已開啟。

2. 等待 30 分鐘，讓雷射穩定下來。

注意！ 重要！ （所有帶雷射的測量儀器在進行測量前都應開啟並預熱約 30 分鐘。 這是為了防止內部溫度不平衡影響測量結果。 )

3. 開啟軟體。

具體操作請參考《軟體操作錯誤呼叫步驟》。

4.準備樣品。

對於每種型別的樣品材料，都有測量樣品濃度的最佳範圍：如果樣品濃度太低，可能沒有足夠的散射光進行測量。 如果樣品的濃度過於集中，乙個顆粒的散射光也會被其他顆粒散射。

應選擇適當的樣品濃度，即樣品呈現輕微的乳白色外觀，或者用更專業的術語來說，樣品產生輕微的渾濁。

5. 選擇樣品池。

為您的樣品和測量型別選擇合適的樣品池。

6. 將準備好的樣品注入樣品池中。

在狀態列中，軟體會提示您何時需要插入樣品單元。 電池的插入時間和方式取決於應用和所選的測量選項。

1）測量粒度時：注意石英玻璃的拋光光學表面必須朝向儀器的正面（朝向按鈕）。進樣量為樣品池的三分之一至脫落支的二分之一。

2） 測量 zeta 電位時：請注意，電池較突出的一側必須朝向儀器的前部（朝向按鈕）。進樣完成後，確保U型管無氣泡，緊閉上塞，將電極片放在樣品池上，乾淨無水。

7. 進行測量。

開啟或建立新的調查檔案。 從軟體中選擇測量開始。 選擇所需的 SOP，然後選擇“開啟”。 按照螢幕上顯示的步驟操作。

8. 顯示測量視窗。

根據要求，將樣品池插入儀器並等待溫度平衡。 單擊“開始”。 也就是說，進行測量，顯示結果並儲存到開啟的測量檔案中。

9. 顯示結果。

結果可以通過兩種方式顯示。 乙個是測量檔案中的記錄檢視，它顯示鏈敏感系列測量記錄的列表; 其次，在“報告”選項卡上，顯示所選測量記錄的測量詳細資訊。

粒度分析儀的測量原理：

該儀器利用動態光散射原理和光子相關光譜技術，根據液體中顆粒的布朗運動速度確定粒徑。 小顆粒有快速的布朗運動，大顆粒有慢速的布朗運動，雷射照射這些顆粒，不同大小的粒子會引起散射光以不同的速度波動。

光子相關光譜根據光子在特定方向上的波動來分析光子的粒徑。 因此，該儀器具有原理先進、精度高等特點，從而保證了測試結果的真實性和有效性; 它是一種測定奈米激發粒徑的儀器。

簡單來說，就是選擇圓函的檢測方法，將樣品加入粒度分析儀的樣品池中，然後根據裝置工藝進行操作，得到樣品的粒度和分布。

雷射粒度分析儀是一種通過各種型別的光照射到顆粒上來測量粒度和粒度分布的物理效能測試裝置。 通常分為濕式和乾式測試。

濕式雷射粒度分析儀是一種傳統和經典的檢測方法。 濕法工藝通常意味著什麼？ 它是指待測樣品在水或酒精等常見分散介質中混合分散，用迴圈幫浦將混合溶液輸送到檢測視窗進行檢測，因此檢測範圍涵蓋固體粉末、懸浮液、乳液等不溶於水或酒精等常見分散介質不反應的物質。

乾法試驗僅用於檢測鬆散固體顆粒的粒徑。 檢測過程不需要任何分散橙劑和溶劑，採用靜音無油空壓機，以空氣為動力，由分散裝置充分混合分散，將樣品吹到檢測視窗進行分析測試。

參考資料：濕法和乾法雷射粒度分析儀有什麼區別，如何選擇？

雷射粒度分析儀根據粒子可以散射雷射的物理現象來測量粒度分布。 由於雷射具有良好的單色性和較強的方向性，平行雷射束在無限空間內無障礙地以無限遠的距離發光，並且在傳播過程中幾乎沒有發散。 當光束被粒子阻擋時，一部分光會被散射。

散射光的傳播方向將與主光的傳播方向形成乙個角度。 散射理論和結果證明，散射角的大小與粒子的大小有關，粒子越大，產生的散射光的角度越小; 粒子越小，產生的散射光的角度就越大。

雷射粒度分析儀由光學路線、發射路線、驗收和測量視窗三部分組成。 發射部分由光源和光束處理裝置組成，主要提供單色平行光作為儀器的照明光。 接收器是儀器光學結構的關鍵。

測量視窗主要是讓被測樣品以完全分散的懸浮狀態通過測量區域，以便儀器獲得樣品的粒度資訊。

雷射發出的雷射束經過聚焦、低通濾波、準直成為平行光。 當準直光束擊中測量視窗內的粒子時，就會發生散射。 散射光通過傅利葉透鏡後，相同散射角的光聚焦在探測器的相同半徑上。

檢測單元輸出的光電訊號表示乙個角度範圍內的散射光能（大小由探測器內外半徑與透鏡焦距之差決定），各單元輸出的訊號構成散射光能的分布。 雖然散射光的強度分布總是在中心大，在邊緣小，但被測光能分布的峰值一般在中心和邊緣之間的乙個單元處，因為檢測單元的面積總是內小外大。 當粒徑變小時，散射光的分布範圍變大，光能分布的峰值也向外移動。

因此，不同大小的顆粒對應不同的光能分布，反之，從測得的光能分布可以推斷出樣品的粒徑分布。