多通道總徑分析儀整機(jī)由激光發(fā)射單元、測(cè)量池、多角度多通道環(huán)形探測(cè)器陣列、樣品輸送分散系統(tǒng)、工控?cái)?shù)據(jù)處理單元、循環(huán)管路、恒溫基座、操作終端七大核心模塊組成。
激光發(fā)射單元:多采用氦氖單色平行激光器,搭配準(zhǔn)直透鏡,輸出高穩(wěn)定性平行光束,保障散射光源一致性;
測(cè)量腔體:玻璃流通式測(cè)量池,為顆粒與激光作用核心區(qū)域,適配濕法懸浮液、干法粉體兩種進(jìn)樣模式;
多通道環(huán)形探測(cè)器:環(huán)繞測(cè)量池布置數(shù)十至數(shù)百路獨(dú)立光電探測(cè)通道,按照散射角度分區(qū)排布,覆蓋小角度大顆粒、大角度超細(xì)顆粒全區(qū)間信號(hào)采集;
樣品分散進(jìn)樣系統(tǒng):包含攪拌分散槽、循環(huán)蠕動(dòng)泵、超聲波分散模塊、自動(dòng)稀釋組件,解決顆粒團(tuán)聚、濃度過(guò)載問(wèn)題;
數(shù)據(jù)采集工控單元:高速信號(hào)采集板卡,將多路光電模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào),搭載專用粒度解析算法;
循環(huán)清洗管路:純水 / 溶劑清洗管路、排污閥、脫氣組件,防止樣品交叉污染;
人機(jī)交互終端:觸控顯示屏、上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)曲線展示、粒徑報(bào)告導(dǎo)出。
工作原理
儀器以夫瑯禾費(fèi)衍射理論 + 米氏散射理論為基礎(chǔ),依靠多通道多角度同步采集實(shí)現(xiàn)全量程顆粒粒徑精準(zhǔn)解析,整套檢測(cè)流程分為五步:
1. 樣品預(yù)處理分散
粉體、漿料、懸浮液樣品置入分散容器,通過(guò)超聲震蕩 + 循環(huán)攪拌打散團(tuán)聚顆粒;高濃度樣品啟動(dòng)自動(dòng)二級(jí)稀釋,調(diào)整至儀器適配檢測(cè)濃度,避免多重散射造成數(shù)據(jù)失真,由恒流泵勻速送入測(cè)量池。
2. 平行激光入射
激光器射出準(zhǔn)直平行激光垂直穿過(guò)測(cè)量池,光束接觸流經(jīng)的顆粒物料后發(fā)生衍射、散射現(xiàn)象:大粒徑顆粒衍射角度小,超細(xì)顆粒散射角度明顯增大,不同尺寸顆粒形成差異化光場(chǎng)分布。
3. 多通道分區(qū)信號(hào)采集
環(huán)繞腔體的環(huán)形多通道探測(cè)器,按散射角度劃分為獨(dú)立檢測(cè)通道,每一路通道單獨(dú)采集對(duì)應(yīng)角度散射光強(qiáng),全部通道同步完成信號(hào)捕獲,將光信號(hào)線性轉(zhuǎn)換為電壓電信號(hào)。多通道布局彌補(bǔ)傳統(tǒng)單探測(cè)器角度采樣不足的缺陷,完整捕捉納米級(jí)至微米級(jí)顆粒全部散射特征。
4. 算法反演粒徑分布
工控主機(jī)導(dǎo)入全部通道的光強(qiáng)數(shù)據(jù),結(jié)合米氏散射修正模型(小顆粒高精度計(jì)算)與夫瑯禾費(fèi)衍射模型(大顆??焖龠\(yùn)算),迭代計(jì)算得出顆粒中位徑 D50、平均粒徑、跨度、區(qū)間粒徑占比、粒度分布直方圖等核心參數(shù)。
5. 結(jié)果輸出與樣品回流
檢測(cè)完成后,樣品液體回流至分散罐或直接排污,軟件自動(dòng)生成原始數(shù)據(jù)、分布曲線、標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)報(bào)告,支持 U 盤導(dǎo)出、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)上傳、打印歸檔。