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激光粒度仪的应用场景有哪些?

   日期:2019-07-30     浏览:27    评论:0    
核心提示:近年来,国外的激光在线粒度测量技术发展迅速,因为其具有连续自动取样、抗干扰能力强、实时显示报告、数据有代表性等特点,而国内在这方面的开发和应用则刚刚起步,差距较大。可以预计,在线粒度测量与监测的发展将会给相关粉体工业带来巨大的效益和变革,激光在线测试技术将成为颗粒测试领域竞争的焦点并将会被逐步推广和应用。在这个领域,研制和开发更先进的取样和分散装置,提高在线激光粒度仪的测试精度,使在线与离线的测量结果相吻合,及工业在线安装和应用的安全性和稳定性等问题都值得进一步探讨和解决。

基于光散射理论的激光粒度仪己经广泛用于粉末冶金、薄膜、膜片料、催化剂、绝缘材料、润滑油、超导体、无线电技术等行业,涉及化学、制药、食品、建材等工业领域并发挥着越来越大的作用。激光粒度仪可以直接测定大气中烟尘与灰尘在不同时间、不同位置的含量,从而得出大气中烟尘灰尘时间-空间分布图,为解决环境污染和全球性气候预测起到一定的指导作用。近年来 ,大气污染、金属氧化物和水力部门对江河的检测等都是激光粒度仪应用的新焦点。

在水泥生产中的应用

胡如静(激光粒度分析仪在水泥生产过程中的应用实践)利用激光粒度分析仪对水泥颗粒级配分布进行了预测,在水泥配比及熟料烧成条件不变的情况下,而水泥的颗粒分布同水泥的28天强度存在很好的相关性,水泥颗粒级配对水泥性能产生的各种影响,主要是因为不同大小颗粒的水化速度不同,试验测定的结果为 :0~10 μm颗粒,一天水化达75%,28天接近完全;10~30 μm颗粒,7天水化接近一半;30~60 μm颗粒,28天水化接近一半;〉60 μm颗粒,3个月后水化还不到一半。因此可通过水泥的颗粒分布预测其28天强度,预测结果基本上能满足我们的控制要求,实现了超前控制。

在泥沙分析中的应用

田岳明等人在长江泥沙分析研究中的应用时共采集了长江干流和一级支流汉江的23个具有较广泛代表性水文测站的309组悬移质泥沙样品和35组床沙样品,分别进行常规粒、吸结合法颗粒分析和激光法颗粒分析,并进行样品颗粒级配测试。收集对比分析资料得出结果为,激光粒度仪分析稳定(重复)性较好,精确度较高;激光粒度仪在粒径大于0.031 mm以上与传统法相比系统偏差较小,而以下则系统偏差较大,同组粒径累积百分数最大相差达60%,一般表现为粒径越小、相差越大。另外,不同河段、不同沙样条件下,激光粒度仪与传统粒吸法分析泥沙颗粒级配两者之间相关关系复杂、随机性大;即使是在同一河段、同一单站,也不是理论上一一对应函数关系,而是存在对应的差异性。

在涂料分析中的应用

张永刚等(涂料分析测试中的应用)对涂料中的锌粉采用了干分散法和温分散法测量,发现两者都能客观地反映样品的粒度分布。不论选用湿分散法还是干分散法为保证测试结果的准确性,应做到以下几个方面:

第一,选用干分散法测试要选用合适的分散压力,只有选择的压力大小能完全分散开加入的样品颗粒,才能测出准确的样品颗粒度分布,否则测试的结果仅为该样品团聚颗粒的粒度分布,也不能满足样品测试重复性的要求;

第二,湿分散法测试分散介质和分散剂的选择至关重要,只有根据样品的特点选择好合适的分散介质和分散剂才能获得准确的样品粒度分布;

第三,测试的镜头不能被污染,镜头要保持清洁,这样才能保证测试结果的准确;

第四,遮光指数控制在合适的范围内,干分散法测试控制在7%~10%,温分散法测试控制在20%~30%为最佳测试范围。

在海洋分析中的应用

苏新等(东太平洋水合物海岭BSR以上沉积物粒度变化与气体水合物分布)利用MS2000型激光粒度分析仪对国际大洋钻ODP204航次气体水合物稳定带的598个沉积物样品进行了粒度分析,探索气体水合物赋存和沉积物粒度之间的相关关系。发现水合物海岭气水合物稳定带内沉积物的粒度组成特征为: 粉砂含量主要在60%~75%之间,是气水合物稳定带内沉积组分的主体组分;粘土含量一般小于35%,砂含量一般小于5%,个别层位达到15%。体积平均粒径、中值粒径差值基本小于15 μm,个别层位差值可达30 μm左右。进一步运用统计学的相关性研究,定量地揭示各个站位沉积物粒径变粗与气体水合物之间存在的不同相关性。结果表明,有利于气水合物赋存的粒级区间基本在45~130 μm之间,主要在大于64 μm砂级范围内,同时,一些站位中粒径相对较粗的粉砂组分(45~64 μm也有利于气水合物的赋存。这个研究为进一步了解沉积物细微的粒度变化与气水合物的分布相关提供了新的沉积学与统计学方面的资料和认识。

激光粒度仪的应用前景

近年来,国外的激光在线粒度测量技术发展迅速,因为其具有连续自动取样、抗干扰能力强、实时显示报告、数据有代表性等特点,而国内在这方面的开发和应用则刚刚起步,差距较大。可以预计,在线粒度测量与监测的发展将会给相关粉体工业带来巨大的效益和变革,激光在线测试技术将成为颗粒测试领域竞争的焦点并将会被逐步推广和应用。在这个领域,研制和开发更先进的取样和分散装置,尤其是对超微颗粒,提高在线激光粒度仪的测试精度,使在线与离线的测量结果相吻合,及工业在线安装和应用的安全性和稳定性等问题都值得进一步探讨和解决。

目前激光法测量出来的是等效散射光强球径,而人们在用严格的电磁波理论求解椭圆形等非球形颗粒的光散射理论问题上做了许多工作,也对其应用进行了研究。激光还可以在颗粒形状的测量中发挥作用,在考虑到形状系数的同时主要的难题是散射函数繁杂、计算量庞大,但随着粉体工业和计算机运算能力的发展,颗粒形状的测定将日益重要。

另外,由光能分布反演计算出颗粒粒度分布的可靠准确算法,尤其是对多峰和窄分布颗粒样品的反演,也是国内外关注的热点。Mie理论的测量极限使得激光粒度仪在纳米颗粒的测量上有较大的局限性,国外在用动态光散射粒度仪来测量纳米颗粒方面做了很大的努力并己有产品面世,而国内正在研发这一技术。


(文章内容来源于互联网)

 
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