激光粒度分布仪是一种基于激光衍射与光散射原理的精密分析仪器,用于测定粉体、悬浮液或乳浊液中颗粒的粒径大小及其分布情况。其基本工作原理是:当一束高强度、高方向性的激光照射到颗粒样品时,颗粒会因光的衍射和散射产生特定角度的散射光信号;不同粒径的颗粒所产生的散射光角度和强度不同。仪器通过多元光电探测器阵列接收这些散射信号,并结合米氏(Mie)散射理论或夫琅和费(Fraunhofer)衍射模型,利用反演算法计算出颗粒的粒度分布。
该仪器具有测量范围广(通常为0.02微米至2000微米,部分型号可覆盖纳米级)、测试速度快(数秒内完成)、重复性好、自动化程度高等优点。根据样品状态不同,可分为湿法、干法及干湿两用型,配备超声分散、搅拌循环等辅助系统,有效防止颗粒团聚,确保测试准确性。
激光粒度分布仪的组成部分:
一、光学系统(核心)
激光发射器:发射稳定单色激光(常用氦氖激光/半导体激光)。
准直光路组件:准直镜、滤波片,把激光变成平行单色光束。
傅里叶透镜:把颗粒散射光聚焦到探测器上。
光电探测器阵列:环形光电接收器,接收不同角度散射光信号。
测试样品窗口/散射腔:颗粒在此处被激光照射产生散射。
二、样品分散循环系统(湿法机型)
循环样品池:承载测试液体与样品。
循环蠕动泵:让悬浮液稳定循环,防止颗粒沉降。
超声分散装置:超声波震碎颗粒团聚,保证单颗粒测试。
管路、阀门、水箱:输送、换水、排液。
三、干法分散系统(干法机型)
干粉进料器:定量送粉。
高压气流分散器:利用压缩空气把团聚粉体打散。
负压喷射光路通道:让颗粒匀速穿过激光测试区。
四、信号采集与控制系统
信号放大电路:把探测器微弱光电信号放大。
数据采集主板:采集光强数据并传输给电脑。
整机电源模块:给光路、超声、泵、电路稳定供电。
五、计算机与软件系统
专用工控电脑
粒度分析软件:
接收光信号→按米氏/夫琅禾费理论计算→输出粒径分布、D10、D50、D90、比表面积、分布曲线。