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全自動激光粒度儀是由哪幾部分組成的呢?

點擊次數(shù):97 發(fā)布時間:2025-01-17
  全自動激光粒度儀是一種集光、機、電、計算機為一體的高科技產品,主要用于測量顆粒的粒徑分布。利用光散射原理來測量顆粒的粒徑分布。當激光照射到顆粒上時,顆粒會產生衍射和散射現(xiàn)象,不同粒徑的顆粒會產生不同的散射光分布。通過檢測和分析這些散射光的分布,可以反推出顆粒的粒徑分布。
  全自動激光粒度儀主要由激光器、樣品池、光學系統(tǒng)、探測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。激光器發(fā)出的激光經過光學系統(tǒng)聚焦后,照射到樣品池中的顆粒上。顆粒散射的光被光學系統(tǒng)收集,并聚焦到探測器上。探測器將光信號轉換成電信號,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對這些電信號進行分析和處理,最終得到顆粒的粒徑分布信息。
  全自動激光粒度儀的結構分析如下:
  1、光學系統(tǒng)
  光源:通常采用半導體激光器,具有高能量、高穩(wěn)定性和長壽命的特點,能夠提供單一波長的激光作為測量的基準光源。其發(fā)射出的激光束經過擴束、濾波等處理后,成為平行度較好、能量分布均勻的光束,為后續(xù)的粒度測量提供穩(wěn)定可靠的光信號。
  傅里葉變換透鏡:是光學系統(tǒng)的核心部件之一,它將通過被測顆粒散射后的激光束進行傅里葉變換,使不同粒徑的顆粒在焦平面上形成對應的明暗相間的同心圓環(huán)或彌散斑。這些光環(huán)或彌散斑的光強分布與顆粒的大小和多少有直接關系,是粒度分析的重要依據(jù)。
  光電探測器:一般由多個環(huán)形排列的光電二極管組成,用于接收經過傅里葉變換透鏡聚焦后的散射光信號,并將其轉換為電信號。光電探測器將不同角度的散射光信號分別采集,以便后續(xù)的信號處理單元對顆粒粒度分布進行分析。
  2、樣品系統(tǒng)
  樣品池:是放置被測樣品的容器,通常采用光學玻璃或石英材質制成,具有良好的透光性和化學穩(wěn)定性,不會對激光產生吸收或散射,也不會與樣品發(fā)生化學反應。樣品池的形狀和尺寸根據(jù)不同的儀器型號和測量需求有所差異,常見的有圓形、方形等。
  循環(huán)泵:部分全自動激光粒度儀配備循環(huán)泵,用于使樣品在樣品池中保持循環(huán)流動狀態(tài)。這樣可以確保樣品中的顆粒分布均勻,減少因顆粒沉淀或團聚導致的測量誤差,提高測量結果的準確性和重復性。
  超聲分散器:為了防止樣品中的顆粒發(fā)生團聚,影響測量結果,一些儀器還配備了超聲分散器。超聲分散器通過發(fā)射超聲波,使樣品中的顆粒在液體介質中充分分散,形成均勻的懸浮液。
  3、信號處理與控制系統(tǒng)
  信號放大器:將從光電探測器輸出的微弱電信號進行放大,以提高信號的強度和信噪比,便于后續(xù)的模數(shù)轉換和數(shù)據(jù)處理。
  模數(shù)轉換器:將放大后的模擬電信號轉換為數(shù)字信號,以便計算機進行處理和分析。模數(shù)轉換器的分辨率和采樣速度直接影響到測量結果的精度和準確性。
  微處理器與計算機:作為儀器的核心控制單元,負責控制整個儀器的運行,包括激光光源的開關、樣品池的升降、信號的采集與處理、數(shù)據(jù)的存儲與顯示等。同時,它還運行相應的粒度分析軟件,根據(jù)采集到的散射光信號計算出被測樣品的粒度分布參數(shù),如平均粒徑、中位徑、分布寬度等,并通過顯示屏或打印機輸出測量結果。
  4、機械結構
  外殼:起到保護儀器內部部件的作用,通常采用金屬或塑料材質制成,具有良好的強度和穩(wěn)定性。外殼的設計應考慮到散熱、防塵、防潮等因素,以確保儀器的長期穩(wěn)定運行。
  底座與支架:用于支撐和固定儀器的各個部件,保證儀器在工作過程中的穩(wěn)定性。底座通常較重,以降低儀器的重心,減少振動對測量結果的影響。
  升降裝置:用于控制樣品池的升降,以便調整樣品的位置,使其處于激光束的焦點處。升降裝置的精度和穩(wěn)定性對測量結果的準確性有重要影響。

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