正確認識和使用激光粒度分析儀

       1. 概述
??激光粒度儀是近二十年來發(fā)展迅速的一種新型粒度儀。由于該儀器采用先進的計算機技術和激光原理相結合，充分發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，使粉體粒度分析變得快捷方便，滿足了粉體行業(yè)粒度分析的基本需求。加之儀器生產廠家的廣泛宣傳（儀器分析快速、準確、準確度高，分析精度為0.001μ），因此儀器得到了迅速的開發(fā)和應用。磨料行業(yè)的主要微粉制造商也購買了激光粒度分析儀。但是，隨著激光粒度儀的廣泛應用，激光粒度儀用于磨料粒度分析的問題也暴露出來。例如，無法分析大顆粒，無法有效準確地反映粒度組成的變化，儀器可校準且溯源性差。這些問題嚴重影響了測試結果的準確性和可靠性。
?? 2、激光粒度儀的基本原理
??激光照射粉末顆粒產生光衍射效應。粒子的大小差異導致激光衍射角的變化，在探測器上的投影顯示衍射光暈大小的變化。激光粒度儀根據光暈的大小來分析粒徑的粗細，根據光暈的強弱來判斷一定粒徑的量。然后計算機根據衍射光暈的大小和光強，按照預定的數學關系進行擬合近似分析，得到樣品的粒度組成分析結果。
?? 3、激光粒度儀的優(yōu)點
??操作簡單，分析速度快，中值粒度分析結果更加準確穩(wěn)定，滿足粉體行業(yè)的基本需求。例如，已廣泛應用于水泥、粉末冶金、選礦、食品、涂料、石油化工、磨料磨具等行業(yè)。
?? 4、激光粒度儀的缺點
??分辨率低，未經校準，難以驗證，物理意義不明確，擬合近似分析，不利于磨料的質量控制。由于其他行業(yè)對粒度組成的要求沒有磨料行業(yè)那么嚴格，所以這些問題并不突出。
?? 5、儀器缺點分析
??⑴分辨率低。激光顆粒分析儀的分辨率主要取決于傳感器的數量。例如目前分析范圍為0-2000的通用型激光粒度儀最多有150個傳感器，即平均分布距離為：2000/150=13.3μ。傳感器相當于標尺的標線。標線越近，標尺的分辨率越高。普通的尺子標記等距。還有激光粒度儀的傳感器按1:1.15的比例排列，保證相對分布距離差為15%，分辨率為距離差的一半。也就是說，激光粒度儀的最高分辨率為7.5%。再加上其他因素的影響，激光粒度儀的實際相對分辨率不到10%。
?? ⑵無法校準。只要將激光粒度儀制成產品，傳感器的布局就不能改變或調整。目前的儀器沒有軟件校準功能，所以即使知道分析誤差，也不能通過二次校準來改變，只能對分析結果進行人工修正。由于激光粒度儀傳感器多，且不是線性分布，系統(tǒng)誤差既不是wei一的，也不是線性分布的，給后期分析結果的科學準確修正帶來很大的麻煩。
?? ⑶難以核實。由于激光粒度儀無法分析特定的一種或某些顆粒，因此通過第二種方法很難驗證激光粒度儀分析結果的準確性。通常使用顆粒標準材料進行對比驗證，通過顆粒標準材料測試結果的準確性來判斷激光粒度儀的準確性。這只是間接驗證。如果兩種儀器的測試結果不同，就很難討論和達成共識。
?? ⑷物理意義不明確。激光粒度儀給出的粒度就是被測粒子的粒度。不得而知，所以很難追根溯源。目前，測量粒徑的物理意義通常包括體積等圓整粒徑，投影面積等圓整粒徑、粒徑、粒徑、橢圓短軸粒徑、粒徑寬度粒徑等。這些物理意義不是激光粒度分析儀。物理意義不明確，不便用試驗結果指導微粉生產過程。
?? ⑸ 擬合近似分析。由于激光粒度分析儀是擬合近似分析，擬合分析照顧主要參數的準確性，次要參數的偏差比較大。
??例如，以中值粒徑為22.2的顆粒標準材料為例，顆粒標準材料的粒徑濃度比較好（最大粒徑26.0，最小粒徑18.0），激光顆粒分別使用尺寸分析儀和成像儀。進行分析。分析結果如圖1-a、b、c所示。
??圖 1a 是顆粒標準材料的顯微照片。最小顆粒為18μ，最大為26μ，中值粒徑為22.2μ。成像儀和激光粒度儀的中值粒徑測量結果基本一致，分別為21.8和21.9，比較準確，如圖1所示。如圖 b 和 c。對于D95、D90、D10、D5特征粒徑，激光粒度儀分析結果的偏差有點離譜。激光粒度儀測得D95=27.2μ，也就是說根據激光粒度儀的檢測結果，顆粒體系中至少含有5%的粒徑大于27.2μ的大顆粒，但實際上系統(tǒng)中沒有這么大的粒子。同樣，D5也無中生有這樣的結果。 “無中生有"是近似擬合分析的最大缺點。因此，不要對激光粒度儀的分析結果有誤解，也不要認為激光粒度儀是先進的儀器，檢測結果一定要準確。事實上，激光粒度儀只有中值粒度D50的分析結果比較準確。 D95、D90、D10、D5等特征粒徑分析結果偏差較大，不能滿足磨料質量控制要求。
?? ⑹不利于磨料的質量控制。由于磨料對粒度組成有嚴格的要求，當粒度組成有微小的變化時，必須能真實有效地反映出來。對于激光粒度儀來說，很難滿足磨料的這一要求。因此，激光粒度儀不適合磨料的質量控制，尤其是磨料的單位。