激光粒度儀的應用和原理特點解析

    粒度分析在材料工程、食品工程、制藥工程、石油化工、國防工業等領域具有重要作用。由于傳統的粒度測量方法操作繁瑣，耗時較長，已經越來越不能適應現代工業和科研快速反應的需求。現代新興科技的發展使激光和微電子技術應用到粒度測量領域，完全克服了傳統方法所帶來的弊端，在大大減輕勞動強度的同時，加快了樣品的檢測速度，提高了檢測結果的質量。

 

    激光粒度儀的原理特點及其應用現狀

 

    近年來，有關粒度分布的測試技術和測試方法有很多，而激光粒度分析方法，因測量速度快、精度高及準確度好等特點被人們普遍認同。激光粒度儀顧名思義既然是粒度儀那當然是測量顆粒的，利用了激光具有的單色性和極強的方向性等特性，激光粒度儀是全球范圍內公認的先進，快捷的顆粒測試儀器。

 

    激光粒度儀的測量原理

 

    激光粒度儀是根據顆粒能使激光產生散射這一物理現象測試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和極強的方向性，所以在沒有阻礙的無限空間中激光將會照射到無窮遠的地方，并且在傳播過程中很少有發散的現象。

 

    米氏散射理論表明，當光束遇到顆粒阻擋時，一部分光將發生散射現象，散射光的傳播方向將與主光束的傳播方向形成一個夾角θ，θ角的大小與顆粒的大小有關，顆粒越大，產生的散射光的θ角就越小;顆粒越小，產生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大顆粒引起的;大角度(θ1)的散射光是由小顆粒引起的。進一步研究表明，散射光的強度代表該粒徑顆粒的數量。這樣，測量不同角度上的散射光的強度，就可以得到樣品的粒度分布了。

 

    為了測量不同角度上的散射光的光強，需要運用光學手段對散射光進行處理。我們在光束中的適當的位置上放置一個富氏透鏡，在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測器，不同角度的散射光通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上時，光信號將被轉換成電信號并傳輸到電腦中，通過專用軟件對這些信號進行處理，就會準確地得到粒度分布了。