粒度分析儀是一種用于測量顆粒大小及分布的精密儀器,在眾多領域如制藥、化工、食品、建材等有著廣泛應用。不同類型的粒度分析儀其工作原理各有差異,以下介紹幾種常見類型:
(一)激光粒度分析儀
它基于米氏散射理論。當一束單色且平行的激光照射到含有顆粒的樣品池時,顆粒會使激光發(fā)生散射。散射光的角度和強度與顆粒的大小、形狀以及折射率等因素相關。位于不同角度的光電探測器會接收到散射光信號,這些信號經(jīng)過處理與分析,就能得出顆粒的粒徑分布情況。例如,小顆粒產(chǎn)生的散射光角度較寬,而大顆粒則在較小角度就有較強的散射光,通過復雜的數(shù)學模型換算,就能準確確定顆粒的粒徑范圍以及不同粒徑顆粒所占的比例。
(二)圖像法粒度分析儀
該儀器通過高分辨率的攝像頭對樣品中的顆粒進行成像。將待測顆粒分散在載玻片等合適的基底上,然后利用光學系統(tǒng)進行照明,攝像頭捕捉到顆粒的清晰圖像。之后借助專門的圖像分析軟件,對每個顆粒的輪廓進行識別與測量,通過計算其等效直徑等方式來確定顆粒大小,進而統(tǒng)計出整個樣品的粒度分布。這種方法直觀易懂,能夠直接觀察到顆粒的形態(tài),對于形狀不規(guī)則的顆粒測量有一定的優(yōu)勢。
(三)沉降式粒度分析儀
依據(jù)斯托克斯沉降原理開展工作。將顆粒樣品懸浮在合適的液體介質中,由于重力作用,顆粒會在液體中沉降。較大顆粒沉降速度快,較小顆粒沉降速度慢。通過監(jiān)測不同時刻液體中不同高度位置的光通量變化(一般利用光電傳感器),來推斷顆粒的沉降情況,從而計算出顆粒的粒徑大小以及分布情況。不過這種方法相對耗時較長,且容易受到環(huán)境因素如液體溫度、粘度等影響。