自動(dòng)粒徑分析儀是一類能夠自動(dòng)完成顆粒樣品進(jìn)樣、分散、測(cè)量與數(shù)據(jù)處理的儀器。在粉體粒度檢測(cè)領(lǐng)域,基于激光衍射原理的自動(dòng)粒徑分析儀應(yīng)用最為廣泛,其核心工作流程可概括為“分散-照射-檢測(cè)-計(jì)算”四個(gè)環(huán)節(jié)。
工作原理:以激光衍射為核心
激光衍射法(也稱小角度激光光散射法)是目前自動(dòng)粒徑分析的主流原理。當(dāng)一束激光穿過分散在液體或氣體中的顆粒樣品時(shí),顆粒會(huì)對(duì)激光產(chǎn)生散射。
散射光的角度與顆粒粒徑成反比:大顆粒產(chǎn)生的散射角度小,小顆粒產(chǎn)生的散射角度大。儀器通過布置在多角度的大面積檢測(cè)器陣列,精確測(cè)量不同角度的散射光強(qiáng)度分布,再結(jié)合米氏散射理論或夫瑯禾費(fèi)衍射理論的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算,最終得出顆粒的粒徑分布結(jié)果。
粉體粒度檢測(cè)應(yīng)用
激光衍射自動(dòng)粒徑分析儀因其測(cè)量速度快、動(dòng)態(tài)范圍寬、重現(xiàn)性好,已成為粉體材料實(shí)驗(yàn)室和質(zhì)量控制中的檢測(cè)工具。
實(shí)驗(yàn)室離線檢測(cè):在制藥、食品、建材、礦業(yè)、新能源等領(lǐng)域,使用自動(dòng)化激光粒度儀可快速完成粉末、乳液、懸浮液等樣品的粒徑分布測(cè)量,用于研發(fā)配比優(yōu)化與批次質(zhì)量控制。
在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):現(xiàn)代化粉體生產(chǎn)線已引入在線激光粒度監(jiān)控系統(tǒng)。這類設(shè)備直接安裝在生產(chǎn)線管路上,自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)粉體粒度數(shù)據(jù),并反饋給控制系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)智能化的閉環(huán)粒度控制,有效提高產(chǎn)品一致性、減少廢料。典型應(yīng)用包括電池材料、水泥、面粉加工、3D打印粉末、涂料等生產(chǎn)過程的粒度自動(dòng)控制。
除了主流的激光衍射法,針對(duì)特定需求還有基于動(dòng)態(tài)圖像法的分析儀,可同步獲取顆粒的粒徑與形貌(如長(zhǎng)徑比、圓度)信息,以及針對(duì)納米級(jí)顆粒的動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)。