激光粒度仪的原理主要基于 激光散射。当激光束照射到颗粒上时,光线会以不同的角度散射。散射光的角度和强度与颗粒的大小、形状、折射率以及入射激光波长有关。根据散射光的角度和强度,激光粒度仪能够计算出颗粒的大小和分布情况。
激光粒度仪一般是由激光器、透镜、光电接收器阵列、信号转换与传输系统、样品分散系统、数据处理系统等组成。激光器发出的激光束,经滤波、扩束、准直后变成一束平行光,在该平行光束没有照射到颗粒的情况下,光束经过透镜后将其汇聚到焦点上。当通过某种特定的方式把颗粒均匀地放置到平行光束路径中时,激光束经过颗粒时将发生衍射或散射现象,一部分光将与光轴成一定的角度向外扩散。这些不同角度的散射光通过透镜后汇聚到焦平面上将形成半径不同、明暗交替的光环,这些不同半径的光环包含着粒度和含量的信息,在焦平面上沿径向安装一系列光电接收器,将光信号转换成电信号并传输到计算机中,再用专用软件进行分析和识别这些信号,可得到粒度分布。
激光粒度仪的工作原理可以总结为以下几个步骤:
激光照射:
激光器产生一束单色、单向的激光束,照射到待测样品中的微观颗粒上。
散射检测:
仪器中设有光散射探测器,用于测量颗粒对激光的散射光强度。根据散射光的强度和角度分布,可以推断出颗粒的粒径大小。
数据分析:
粒度仪会对散射光的强度和角度数据进行处理和分析。通过与预先建立的散射模型进行比对,可以得到颗粒的粒径分布曲线。
结果输出:
最终,粒度仪会将测得的粒径分布结果以图形或数值形式输出,提供给用户进行进一步的分析和研究。
激光粒度仪具有测试简单、便捷、精确等特点,广泛应用于各个粒度分析行业。近年来随着科技的不断发展,激光粒度仪自动化程度也越来越高,出现了全自动激光粒度仪。