对于许多行业而言,粒度仪是把控质量之时的关键设备,要是选型出现差错,或者使用的方式并不恰当,那么极有可能致使产品性能方面产生相关的问题。知晓不同种类粒度仪的原理以及适用情景,能够对你做出更为明智的那一选择提供帮助。
核心构成与工作原理
激光粒度仪主要靠三个部分协同开展工作,光学检测系统负责去生成并接收光信号,它涵盖能提供稳定光束的激光光源,还有可确保光路准确的透镜组,以及具备高灵敏度的光电探测器,分散进样系统保障样品颗粒在介质里被充分且均匀地进行分散,且以稳定流速通过检测区域,这属于获取可靠数据的前提条件。
仪器的大脑是控制分析软件,它实时对探测器传来的海量光信号数据进行处理。软件借助预设的光学模型,像是米氏理论或者夫琅禾费衍射原理,经复杂算法把散射光强分布反演成颗粒的粒度分布结果。用户借着软件界面设置参数、查看实时数据以及生成报告,操作的便捷性在很大程度上取决于软件设计。
纳米粒度仪的独特优势
仪器主要测量亚微米乃至纳米级别的颗粒,谓之纳米粒度仪,其原理基于动态光散射矣 。设备通过检测颗粒在液体中做无规则布朗运动所引起的散射光强随时间波动的信号,以此利用光子相关光谱技术分析这种波动,进而计算出颗粒的hydrodynamic直径 。这种办法对样品浓度要求低,而且基本不破坏样品 。
该仪器有着操作简便的长处,有着测试快速的优势,一般仅仅只需几分钟就能够完成一回测量。它的分辨率高,能够清晰辨别粒径相近的纳米颗粒群体,测试得出的结果准确且可靠。所以,它被广泛应用于生物制药、纳米材料、化妆品以及墨水等领域,对蛋白质团聚、纳米粒子合成等关键过程予以监测。
喷雾激光粒度仪的设计特点
针对雾滴、喷雾这类特殊样品,喷雾激光粒度仪有着开放式的样品池设计,它允许雾滴直接喷射来通过测量区域,而且无需引入液体介质去进行分散。它一般配备大功率激光器,是为了穿透浓度较高的喷雾,进而确保有足够强的散射信号。它的光路设计,像典型的平行光路,对扩大测量范围可以起到帮助作用。
由于这类仪器具备大量程的特性特点,所以它能够去应对雾化粒径分布极为宽泛的状况情形,举例来说像是从几微米一直到上千微米这样的范围。它可以满足复杂测样环境所出现的需求要求,像直接测量发动机燃油喷嘴、农药喷雾器或者inhaler喷出的雾滴粒度分布这种情况,进而为相关产品的研发以及优化提供直接的数据支持依据。
激光粒度仪的通用性与局限
通用激光粒度仪借助颗粒对激光所产生的散射现象以测量粒度分布,它的动态范围极为宽广,在理论层面上能够从几十纳米延伸至几千微米。它具备测量速度快的特性,一次测试正常情况下会在几十秒内达成,并且可以同步给出体积分布、数量分布等诸多结果,其操作相对而言较为便利。如此一来它便成为粉末、乳液、悬浮液等样品粒度分析的通用工具 。
可是,它并非什么都能做到。针对粒度分布很是狭窄的样品,像某些经过精密分级的高纯磨料微粉之类的,激光粒度仪的分辨能力或许不够,细微的分布差异不容易显现出来。另外,对于形状极其不规则或者光学特性特殊的颗粒,要是选择不合适的光学模型就会致使结果出现偏差,使用的时候得小心谨慎 。
特殊样品的测量挑战
对于如钕铁硼这般带有强磁性的粉末颗粒而言,测量这事有特殊挑战,颗粒之间的磁吸引力会致使严重团聚,在湿法测量里即便添加分散剂也很难完全消除,所以目前这类样品大多采用干法激光粒度仪开展测量,借由气流分散以及输送,尽可能减少磁性团聚对结果产生的影响 。
该类粉末平均粒径测量的传统方法曾是透气法,然而它只能给出一个平均粒径值,不能知道详尽的粒度分布。干法激光粒度仪不但能提供完整的分布曲线,还能避免液体介质引入的问题,尽管其对操作环境和分散气压控制要求较高,它已成为磁性材料行业粒度控制的主流办法。
实验中的关键操作要点
在开展海量程激光粒度仪用来测定粉体颗粒状况的实验之际,首要关键步骤就成为了样品的具备代表性的取样跟预处理,得务必保证所取用的少量样品能够代表整体,依靠粉末性质去挑选适宜的分散介质以及分散方法,像超声分散的时间以及强度,是需要借助预实验来确定的,这是获取精准数据的基石,任何取样或者分散过程当中出现的失误,都会直接致使错误结果的产生。
进行实验时,得依据样品特性去合理设定仪器的光学参数以及背景测量。完成测量之后,要对结果的重复性情况和合理性状况予以判断,就像借助多次测量来观察重复性误差这样。弄懂从散射光数据转变到粒度分布报告的转换进程,会有助于识别出异常数据,防止盲目地去采信仪器所输出的任何结果。
你于实际工作期间,针对哪类样品开展测量操作时,所碰到的粒度分析方面的繁杂难题是最让人感到头疼不已的呢?欢迎在评论区域分享你个人的经历以及相应的解决方案,要是认为本文具备帮助作用,同样恳请点赞予以支持!