激光粒度仪测试原理
激光粒度仪是一种利用激光散射原理来测量颗粒的粒度分布的仪器。其测试原理主要基于光的散射特性,具体的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 激光照射
激光粒度仪通过激光源发出单色、高强度的激光束,并将激光束照射到待测样品中。样品通常为悬浮在液体中的颗粒或气体中的粉尘颗粒。
2. 激光散射
当激光束照射到颗粒时,颗粒会对激光光束产生散射。散射的光强度和散射角度与颗粒的大小、形状、折射率等因素密切相关。
小颗粒:小颗粒会导致较大的散射角(前向散射)和较小的散射光强。
大颗粒:大颗粒则会引起较小的散射角(侧向或后向散射)和较强的散射光强。
3. 光电探测
散射的光会被探测器接收。通常,探测器会设置在不同的角度上,收集不同角度的散射光。常见的配置是多个探测器围绕样品分布,用来捕捉从样品散射出的光。
4. 信号转换
探测器收集到的散射光强信号会被转换成电信号,传送到计算机或数据处理系统。计算机会根据光的散射角度和光强数据,通过特定的算法(如Mie理论或Rayleigh理论)对颗粒的粒径进行反演计算。
5. 粒度分布计算
根据散射光的强度和角度分布,激光粒度仪能够推算出样品中颗粒的大小分布。一般情况下,较大颗粒会在小角度散射产生强烈的信号,而较小颗粒则会在大角度散射产生较弱的信号。
通过对这些散射信号的分析,仪器能得到一个完整的粒度分布图,包括颗粒的中值粒径、均值粒径、粒径范围等信息。
6. 数据分析与输出
最后,经过数据处理系统分析后,仪器会给出颗粒的粒度分布曲线,通常以粒径(x轴)与百分比通过率或频率(y轴)为坐标,展示颗粒的粒度特性。
主要的测量原理:
激光粒度仪通常基于Mie散射理论(适用于中大颗粒)或Rayleigh散射理论(适用于非常小的颗粒)进行计算,这两种理论分别适用于不同粒径范围的颗粒。
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