1. 實驗二 激光粒度儀測定非金屬礦物粉體的粒度分布
一、實驗目的
1.掌握激光粒度分布儀測定粉體粒度分布基本原理和操作方法。
2.掌握粒度分布數據的處理及應用方法。
二、實驗儀器及用品
BT9300-H激光粒度分布儀;超聲波分散器;樣品添加針筒;燒杯;蒸餾水;焦磷酸鈉分散劑;測試樣品為不同粒度的非金屬礦物粉體。
三、實驗原理
BT9300-H激光粒度分布儀是採用米氏散射原理對粒度分布進行測量的。從He-Ne激光器發出的激光束經擴束鏡後匯聚在針孔,針孔將濾掉所有的高階散射光,只讓空間低頻的激光通過。然後,激光束成為發散的光束,該光束遇到傅里葉透鏡後被聚焦。當一束平行的單色光照射到顆粒上時,在傅氏透鏡的焦平面上將形成顆粒的散射光譜,如圖9-2-1。
圖9-2-1 激光粒度儀的測試原理
當樣品池內沒有顆粒時,光束將被聚焦在環形光電探測器的中心;當樣品池內有顆粒樣品時,會聚的光束會有一部分被顆粒散射到環形探測器的各探測單元以及大角探測器上,形成「靶心」狀衍射光環。此光環的半徑與顆粒的粒度有關,衍射光環的強度與相關粒徑顆粒的多少有關。通過環形光電接收器陣列接收到的這些光能信號,送入計算機用米氏散射理論進行信號處理,即可得到樣品的粒度分布。
四、實驗步驟
1.仔細檢查粒度儀、電腦、列印機等是否連接好,放置儀器的工作台是否牢固,並將儀器周圍的雜物清理干凈。
2.懸浮液配製:將加有分散劑的介質(約80mL)倒入燒杯中,然後加入縮分得到的實驗樣品,並進行充分攪拌,放到超聲波分散器中進行分散,如圖9-2-2。此時加入樣品的量只需粗略控制,80mL介質加入1/3~1/5勺即可。通常是樣品越細,所用的量越少;樣品越粗,所用的量越多。
圖9-2-2 懸浮液的配製與分散
3.超聲波分散:將裝有配好的懸浮液的燒杯放到超聲波分散器中,打開電源開關進行超聲波分散。由於樣品的種類、粒度以及其他特性的差異,不同種類、不同粒度顆粒的表面能、靜電、粘結等特性都不同,所以要使樣品得到充分分散,不同種類的樣品以及同一種類不同粒度的樣品,超聲波分散時間也往往不同。表9-2-1列出不同種類和不同粒度的樣品所需要的分散時間。
表9-2-1 不同樣品的超聲波分散時間
4.樣品池的清洗:將樣品池放到水中,將專用的樣品池刷蘸少許洗滌劑,將樣品池的里外各面洗刷干凈,清洗時手持樣品池側面,並注意不要劃傷或損壞樣品池。洗刷干凈後用蒸餾水沖洗,再用紙巾將樣品池表面擦乾、擦凈。
5.測試准備:取一個干凈的樣品池,手持側面(不得手持正面),加入純凈介質,使液面的高度達到樣品池高度的3/4左右,裝入一個洗干凈的攪拌器,將有標記的面朝前,用紙巾將外表面擦乾凈,把樣品池插入到儀器中,壓緊攪拌器,蓋好測試室上蓋,打開攪拌器開關,啟動電腦進行背景測試。
6.取樣:將分散好的懸浮液用攪拌器充分攪拌(攪拌時間一般大於30s),用專用注射器插到懸浮液的中部邊移動邊連續抽取4~6mL,然後注入適量到樣品池中,蓋好測試室上蓋,單擊「測量—測試」菜單,進行濃度(遮光率)測試。並記錄數據。
具體測試步驟如圖9-2-3所示。
濃度調整:當濃度大於規定值時,則可以向樣品池中注入少量介質;濃度小於規定值時,可以從燒杯里重新抽取適量樣品注入樣品池中,如圖9-2-4所示。
圖9-2-3 使用微量樣品池時的測試步驟
圖9-2-4 使用微量樣品池時的濃度調整方法
五、數據處理
從實驗測試結果中讀取數據,並記錄於表9-2-2。
表9-2-2 非金屬礦物粉體激光粒度測試實驗結果記錄表
2. 激光粒度儀測粒度數據如何分析
不知您的問題是不是用激光粒度儀測試後的測試報告中的具體數據代表什麼意思,如果是的話我用圖片給您解釋一下,希望對您有所幫助。
不同儀器得出的測試報告雖然不是完全一致,但主要項還是一致的,我以濟南微納公司3003干法激光粒度儀的測試報告為例。
測試報告說明:
1. 測試報告由6部分組成:表頭、樣品信息及測試信息、分析結果、圖形、數據表、表尾。
2. 量程:即測試范圍,在軟體的數據模板中選定。
3. 分散介質:用於分散被測樣品的介質。被測物質與分散介質不能發生化學反應,也不能在其中溶解。
4. 分散劑:能夠改變顆粒與液體之間的界面狀態,促進顆粒充分分散的化學物質。
5. 光學濃度:即遮光比。
6. 樣品濃度:即樣品在分散介質中的體積百分比濃度,需要在系數校準設置中輸入體積百分比計算系數後才能分析。
7. 自由分布:由無約束自由擬合演算法所得的樣品本身固有的自然粒度分布。軟體中還設有R-R分布和對數正態分布。
8. X10:顆粒累計分布為10%的粒徑,即小於此粒徑的顆粒體積含量佔全部顆粒的10%。
9. X50:顆粒粒徑分布為50%的粒徑,即小於此粒徑的顆粒體積含量佔全部顆粒的50%。
10. X90:顆粒粒徑分布為90%的粒徑,即小於此粒徑的顆粒體積含量佔全部顆粒的90%。
11. Xav:顆粒群的平均粒徑。
12. S/V:體積比表面積,即單位體積顆粒的表面積。
13. X[3,2]:表面積平均粒徑,是粒徑對表面積的加權平均,又稱索太爾平均徑。
14. X[4,3]:體積平均粒徑,是粒徑對體積(或重量)的加權平均,同上述Xav。
15. 擬合誤差:能譜數據向粒度分布數據轉換時產生的計算誤差。
16. 自定義項目分析結果:用戶根據需要自行添加的分析項目,添加該分析項目後,軟體自動顯示出結果。
17. 粒度分布圖表說明:
橫向是粒徑值,該數值呈對數分布。
左列是體積累計百分比,對應的是上升趨勢的曲線圖。
右列是某一區間的體積百分比,對應的是起伏的直方圖(或曲線圖)。
18. 數據列表是分析圖表相對應的測試結果。
3. 激光粒度分析儀為何會分析到有兩個峰出現
雖說都是「激光粒度分析儀」,其實分好多種。
就計算方法,有兩大類。
一種是高檔的,用Mie(米氏)散射公式計算。它計算結果科學,但要求樣品及介質的反射率、折射率等。
還有是低檔的,用模擬方法計算,其中分,單峰(或R-R)分布、多峰(或自由)分布。在「系統設置」中的「運行(或計算)參數」中設定。
估計,你用的是還有是低檔的,想要一個峰,改設為「單峰(或R-R)分布」。
4. 怎麼打開激光粒度分析儀的數據
打開檢測軟體,選擇左上方文件,打開,選擇要打開的文件。
5. 激光粒度分析儀分析出來的粒度分布圖和分布表怎麼分析
上圖是表格的形象化。水平軸是各個粒度(類似於直徑尺寸等),而豎直軸是含量比例,最高是100%。體重的藍色線是各個粒度所佔的比例,而紅色是各個粒度所佔的比例的積分值。
藍色線的尖峰是說明在23微米至400微米的粒度的顆粒的含量,而最大含量的粒度集中在100微米處;而紅色是對某個粒度之前所有粒子含量的求和,可知,約350微米以下的粒子佔100%。
下面的表格是各個不同粒度占總顆粒的含量。微分指的是單獨的該粒度占的比例(%),而累積的是將前面所有粒度含量求和。
你可以用減法將某兩個累積值相減(或者將該粒度范圍的所有微分值相加),獲得在該范圍內的粒度所佔比例(%)。根據表格可知,約440微米以下的粒子含量佔100%。
6. 粒度特徵參數裡面的D(4,3)是什麼意思 我們實驗室購買的激光粒度測定儀數據中其中有一項參數是D(4,3)
它是粒度分布儀所算出的一種「平均粒度」。這類平均粒度有四種:
D(1,0) 、D(2,1)、D(3,2) 、D(4,3)。 分別稱「個數長度平均徑」、「長度表面積平均徑」、「表面積體積平均徑」(又稱Sauter平均徑),「體積四次矩平均徑」。公式為:D(A,B) = ∑(NI DI^A)/ ∑(NI DI^B)。
粒度參數指從累積曲線上求出來的能表示樣品粒度分布特徵的數值。如平均粒徑和中值、標准偏差和分選系數、不對稱系數等。這些數值是鑒別沉積環境的參考數值。粒度參數有幾種求法:
①四分位數法:平均粒徑Md=累積曲線中的50%處的粒徑大小;不對稱系數SK=Q1·Q3/Md2;Q1及Q3分別為累積曲線中25%及75%處的粒徑大小。
②圖演算法:中值MdΦ=Φ50;平均粒徑Me=Φ16+Φ50+Φ84/3;標准偏差σ1=(Φ84-Φ16/4)+(Φ95-Φ5/6.6);偏度SK1=[Φ16+Φ84-2Φ50/2(Φ84-Φ16)]+[Φ5+Φ95-2Φ50/2(Φ95-Φ5)];尖度Kg=Φ95-Φ5/2.44(Φ75-Φ25);Φ25相當於累積曲線中25%處的Φ值,余者類推。
③矩法:是一種數理統計方法,不需作累積圖線,直接用粒度分析記錄表中各粒級的百分比數值計算。
7. 大俠,求您幫我把激光粒度數據用origin做成激光粒度圖!!!!!
我記得你問過 「累積分布函數曲線」,我在你提問的帖子里已經回答了。
不過這里我還想提一下,你的表格不是 Origin表格,看樣子應該是 Excel 里的。 你需要整理一下表格再導入進 Origin才能作圖。
8. 粒度分析儀的工作原理
全量程米氏散射理論 winner 系列激光粒度分析採用全量程米氏散射理論,充分考慮了分散介質和被測顆粒的折射率,結合專利的測量裝置,根據大小不同的顆粒在各角度上散射光強的變化來反演出顆粒群的粒度大小和粒度分布規律; 2.Winner系列激光粒度分析儀採用獨創的無約束擬合反演方法、頻譜放大技術,數據處理後可以獲得更加真實的分布情況,對於高校、研究所等科學研究型客戶具有非常重要的實用價值;
3.Winner納米激光粒度分析儀採用公司自主研發的CR-128數字相關器。眾所周知,國內的激光粒度儀企業,全部採用的是「靜態光散射理論」,此理論測試的有效下限只能達到50納米,對於更小的顆粒則無能為力。
納米顆粒測試必須採用「動態光散射」技術,而實現此技術的重要部件--相關器一直由國外壟斷,Winner納米激光粒度分析儀率先打破了此項技術的國際壟斷,為國內填補了技術空白,可測試1-3500nm大小的顆粒。
9. 激光粒度分析儀的基本概念有哪些
粒度分析的基本概念
(1)顆粒:具有一定尺寸和形狀的微小物體,是組成粉體的基本單元。它宏觀很小,但微觀卻包含大量的分子和原子;
(2)粒度:顆粒的大小;
(3)粒度分布:用一定的方法反映出一系列不同粒徑顆粒分別占粉體總量的百分比;
(4)粒度分布的表示方法:表格法(區間分布和累積分布)、圖形法、函數法,常見的有R-R分布,正態分布等;
(5)粒徑:顆粒的直徑,一般以微米為單位;
(6)等效粒徑:指當一個顆粒的某一物理特性與同質球形顆粒相同或相近時,我們就用該球形顆粒的直
徑來代表這個實際顆粒的直徑;
(7)D10,累計分布百分數達到10% 所對應的粒徑值;
D50,累計分布百分數達到50%時所對應的粒徑值;又稱中位徑或中值粒徑;
D90,累計分布百分數達到90%時所對應的粒徑值;
D(4,3)體積或質量粒徑平均值;
常用的粒度測量方法
(1)篩分法
(2)沉降法(重力沉降法、離心沉降法)
(3)電阻法(庫爾特顆粒計數器)
(4)顯微鏡(圖像)法
(5)電鏡法
(6)超聲波法
(7)透氣法
(8)激光衍射法
各種方法的優缺點
篩分法:優點:簡單、直觀、設備造價低、常用於大於40μm的樣品。缺點:不能用於40μm以細的樣品;結果受人為因素和篩孔變形影響較大。
顯微鏡法:優點:簡單、直觀、可進行形貌分析。 缺點:速度慢、代表性差,無法測超細顆粒。
沉降法(包括重力沉降和離心沉降):優點:操作簡便,儀器可以連續運行,價格低,准確性和重復性較好,測試范圍較大。 缺點:測試時間較長。
電阻法:優點:操作簡便,可測顆粒總數,等效概念明確,速度快,准確性好。 缺點:測試范圍較小,小孔容易被顆粒堵塞,介質應具備嚴格的導電特性。
電鏡法:優點:適合測試超細顆粒甚至納米顆粒、解析度高。 缺點:樣品少、代表性差、儀器價格昂貴。
超聲波法:優點:可對高濃度漿料直接測量。 缺點:解析度較低。
透氣法:優點:儀器價格低,不用對樣品進行分散,可測磁性材料粉體。 缺點:只能得到平均粒度值,不能測粒度分布。
激光法:優點:操作簡便,測試速度快,測試范圍大,重復性和准確性好,可進行在線測量和干法測量。 缺點:結果受分布模型影響較大