激光噴霧粒度儀是一種重要的粒度分析儀器，其基于激光散射原理進行工作。當(dāng)一束激光照射到噴霧中的顆粒時，顆粒會對激光產(chǎn)生散射。散射光的強度和角度與顆粒的大小、形狀、折射率等因素有關(guān)。通過測量不同角度上的散射光強度，可以得到顆粒的粒度分布信息。這一原理依賴于米氏散射理論，即光線通過含有顆粒的不均勻介質(zhì)時，與顆粒產(chǎn)生相互作用，發(fā)生吸收、反射、折射、透射和衍射等現(xiàn)象，使得光線偏離原先的光路。
1、光學(xué)系統(tǒng)
激光光源
通常采用半導(dǎo)體激光器（如波長635 nm、650 nm或更短波長），提供單色、高穩(wěn)定性的平行光。
功率范圍一般為1~50 mW，需滿足測量需求且避免過熱。
光束整形與準(zhǔn)直裝置
將激光束擴展為均勻的平行光，覆蓋樣品區(qū)域，確保測量準(zhǔn)確性。
包含透鏡、孔徑光闌等組件，調(diào)整光斑直徑（通常為1~10 mm）。
傅里葉透鏡（或聚焦透鏡）
收集散射光并聚焦至探測器，提高信號強度和空間分辨率。
2、樣品分散系統(tǒng)
噴霧裝置
通過氣壓噴嘴、超聲霧化或蠕動泵將液體樣品分散成單顆粒或液滴狀態(tài)。
關(guān)鍵參數(shù)：霧化壓力、流量控制（如0.1~10 mL/min）。
循環(huán)系統(tǒng)（可選）
配備儲液罐、循環(huán)泵和過濾裝置，用于連續(xù)測量或處理少量樣品。
適用于長時間測試或需要維持樣品穩(wěn)定性的場景。
3、散射光檢測系統(tǒng)
光電探測器
通常采用多環(huán)光電二極管陣列（如32環(huán)、64環(huán)）或CCD/PDA探測器，覆蓋不同角度的散射光。
探測角度范圍：0.1°~170°（前向與側(cè)向散射），部分儀器支持更廣角度。
信號放大與采集模塊
將微弱散射光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并通過A/D轉(zhuǎn)換器傳輸至處理單元。
需具備高增益、低噪聲特性，確保微小顆粒信號的捕捉。
4、數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)
算法與軟件
米氏（Mie）散射理論：計算球形顆粒的粒徑分布，適用于折射率已知的均勻球體。
非球形校正模型：對不規(guī)則顆粒進行近似計算（如用等效球形直徑表示）。
反演算法：通過散射光強分布反推粒徑，常用方法包括矩法、迭代法等。
顯示與輸出模塊
實時顯示粒徑分布曲線（D10、D50、D90等）、體積頻率或數(shù)量頻率分布。
支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出（Excel、PDF等格式）及報告生成。
5、機械與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
樣品室與光學(xué)腔
密封設(shè)計，避免環(huán)境光干擾；窗口材料需高透光性（如石英、BK7玻璃）。
部分儀器配備溫控裝置，防止樣品揮發(fā)或冷凝。
調(diào)節(jié)機構(gòu)
可調(diào)節(jié)噴霧位置、激光光路對準(zhǔn)及探測器角度，確保測量穩(wěn)定性。
部分高d儀器支持自動對焦和校準(zhǔn)。
6、輔助功能模塊
氣壓與流量控制
精確調(diào)節(jié)霧化氣壓（如0~5 bar）和液體流量，影響顆粒分散效果。
部分儀器集成壓力傳感器和流量計，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
清潔與維護裝置
自動吹掃系統(tǒng)清除光學(xué)窗口殘留顆粒，避免交叉污染。
可拆卸噴嘴和液體管路，便于清洗或更換。
微信掃一掃
訪問手機端
