光學(xué)顆粒計(jì)數(shù)器具有先進(jìn)水平的光阻與角散射結(jié)合的顆粒計(jì)數(shù)器。由于大顆粒對(duì)光的遮擋作用較強(qiáng),所以光阻法主要用來(lái)測(cè)試40-400μm的較粗和粗顆粒;由于細(xì)顆粒對(duì)光的散射作用較強(qiáng),所以角散射法主要用來(lái)測(cè)試0.5-40μm的細(xì)顆粒。兩種測(cè)試方式相互結(jié)合,相互印證,拓展了儀器測(cè)量范圍同時(shí)也確保了測(cè)量的準(zhǔn)確性。光學(xué)顆粒計(jì)數(shù)器具有激光照明光學(xué)傳感器,通過(guò)使用固態(tài)傳感器捕獲來(lái)自每個(gè)粒子的散射光,允許對(duì)單個(gè)粒子進(jìn)行采樣。你知道有幾種方式可以對(duì)光學(xué)顆粒計(jì)數(shù)器進(jìn)行檢測(cè)嗎?
光散射:
光散射是指光線通過(guò)不均勻的介質(zhì)而偏離其原來(lái)的傳播方向并散開到所有方向的現(xiàn)象。產(chǎn)生散射光,顆粒大時(shí)散射光信號(hào)強(qiáng),散射光光強(qiáng)與顆粒粒徑成正比。
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便,測(cè)試速度快,測(cè)試范圍大,重復(fù)性和準(zhǔn)確性好,可實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量和干法測(cè)量。
缺點(diǎn):結(jié)果受分布模型影響較大,儀器造價(jià)較高。
動(dòng)態(tài)圖像法:
由顯微鏡、高速攝像機(jī)、樣品分散系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及高速圖像分析軟件組成。
優(yōu)點(diǎn):顆粒圖像直觀清晰,操作簡(jiǎn)便、拍攝與分析速度快、重復(fù)性和準(zhǔn)確性好,可干法也可濕法,可測(cè)量最大顆粒,可進(jìn)行圓形度、長(zhǎng)徑比等形貌分析。
缺 點(diǎn):分析細(xì)顆粒(如-2 μm )圖像不清晰,誤差較大,成本較高。
靜態(tài)圖像法(顯微鏡法):
由顯微鏡、攝像機(jī)和圖像分析軟件組成。
優(yōu)點(diǎn):成本較低,操作簡(jiǎn)單,圖像清晰、可進(jìn)行圓形度、長(zhǎng)徑比等形貌分析。
缺點(diǎn):分析速度慢,無(wú)法分析細(xì) 顆粒(如-2 μm )。
電鏡法:用電子顯微鏡(掃描電鏡或透射電鏡)拍攝顆粒圖像,然后再進(jìn)行圖像 分析的方法。
優(yōu)點(diǎn):能精確分析納米顆粒和超細(xì)顆粒,圖像清晰,表面紋理可見,分辨率高,是表征納米材料粒度的標(biāo)準(zhǔn)方法。
缺點(diǎn):?jiǎn)畏鶊D像中的顆粒數(shù)少、代表性差、儀器價(jià)格昂貴。
光阻法:
當(dāng)液體中的微粒通過(guò)一窄小的檢測(cè)區(qū)時(shí),與液體流向垂直的入射光,由于被不溶性微粒所阻擋,從而使傳感器輸出信號(hào)變化,這種信號(hào)變化與微粒的截面積成正比,光阻法檢查注射液中不溶性微粒即依據(jù)此原理。
優(yōu)點(diǎn):測(cè)試速度快,可測(cè)液體或氣體中顆粒數(shù),分辨力高,樣品用量少。
缺點(diǎn):進(jìn)樣系統(tǒng)比較復(fù)雜,不適用粒徑<1μm 的樣品。
電阻法:
電阻法(庫(kù)爾特)顆粒計(jì)數(shù)器粒度測(cè)量原理是小孔電阻原理。小孔管浸泡在電解液中,小孔管內(nèi)外各有一個(gè)電極,電流通過(guò)孔管壁上的小圓孔從陽(yáng)極流到陰極。小孔管內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài),因此管外的液體將流動(dòng)到管內(nèi)。測(cè)量時(shí)將顆粒分散到液體中,顆粒就跟著液體一起流動(dòng)。當(dāng)其經(jīng)過(guò)小孔時(shí),小孔的橫截面積變小,兩電極之間的電阻增大,電壓升高,產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖。當(dāng)電源是恒流源時(shí),可以證明在一定的范圍內(nèi)脈沖的峰值正比于顆粒體積。儀器只要測(cè)出每一個(gè)脈沖的峰值,即可得出各顆粒的大小,由各脈沖值即可統(tǒng)計(jì)出粒度的分布。
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便,可測(cè)顆粒數(shù),等效概念明確,速度快,準(zhǔn)確性好。
缺點(diǎn):不適合測(cè)量超細(xì)樣品和寬分布樣品,更換小孔管比較麻煩。
沉降法:
沉降法是指粒度分析(settlinganalysis)通過(guò)檢測(cè)物料顆粒在介質(zhì)中的沉降速度進(jìn)行物料粒度分析,確定其粒度組成的技術(shù)。
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便,儀器可以連續(xù)運(yùn)行,價(jià)格較低,準(zhǔn)確性和重復(fù)性較好,測(cè)試范圍較大。
缺點(diǎn):測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng),操作較復(fù)雜,結(jié)果易受環(huán)境因素影響。
篩分法:
將解散后的碎屑顆粒倒人一套孔徑不同的標(biāo)準(zhǔn)篩中,通過(guò)充分振篩,將不同粒級(jí)的碎屑顆粒充分分開,稱量各粒級(jí)碎屑顆粒質(zhì)量,求得碎屑顆粒的粒度分布范圍。
優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單、直觀、設(shè)備造價(jià)低,常用于大于 38 μm (400 目)的樣品。
缺點(diǎn):不能用于超細(xì)樣品;結(jié)果受人為因素和篩孔變形影響較大。
動(dòng)態(tài)光散射法:
動(dòng)態(tài)光散射法是測(cè)試納米材料粒度分布的常用方法。首先將納米顆粒放到合適的液體(通常為純凈水)中制成懸浮液,懸浮液中的納米顆粒由于受到 水分子熱運(yùn)動(dòng)(布朗運(yùn)動(dòng))的碰撞而進(jìn)行不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一束水平偏振的激光照射到這些顆粒上時(shí),會(huì)在引起的散射光強(qiáng)的瞬間變化。這些瞬間變化的散射光信號(hào)的幅度、頻率等特征與顆粒大小有關(guān),對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算就可以得到呢米顆粒的粒度分布了。.
優(yōu)點(diǎn):測(cè)試范圍寬(從納米到微米)、測(cè)試速度快,重復(fù)性好,操作簡(jiǎn)便。缺點(diǎn):測(cè)試寬分布的納米材料誤差及較大。