相位多普勒粒子分析仪(PDPA)简介

相位多普勒粒子分析仪(PDPA)简介
相位多普勒粒子分析仪(PDPA)简介

相位多普勒粒子分析仪(PDPA)简介

测量原理

相位多普勒粒子分析仪(Phase Doppler Particle Analyzer,简称PDPA),顾名思义是利用多普勒效应来测量运动粒子的相关特性。它是由激光多普勒测速仪(Laser Doppler Velocimeter,简称LDV)发展而来的,至今已有近二十年的历史。

相位多普勒粒子分析仪所依据的基本光学原理是Lorenz-Mie散射理论,一般包括激光器、入射光学单元、接收光学单元、信号处理器和数据处理系统等几部分。如同声波的多普勒效应一样,光源与物体相对运动也具有多普勒效应。在相位多普勒粒子分析仪中,依靠运动微粒的散射光与照射光之间的频差来获得速度信息,而通过分析穿越激光测量体的球形粒子反射或折射的散射光产生的相位移动来确定粒径的大小。

仪器配置

本仪器是美国Aerometrics公司生产的二维相位多普勒粒子分析仪,配备320mw氩离子风冷激光器(Argon Ion Laser)、激光耦合器(Fiber Driver)、RSA信号处理器(Real-Time Signal Analyzer)、数据处理系统以及激光发射(Transmitter)和接收器(Receiver)等。长达10m的激光传输光纤和国产三维坐标架使得该仪器对不同的试验模型具有较强的适应性。一般情况下,它的测速范围是-90~283m/s,可测粒径范围是0.5~90μm,此范围还可通过更换发射镜头加以扩大。

应用及成果

相位多普勒粒子分析仪最初是被用于对喷雾流动的测量,后来又逐渐扩展到喷射火焰和两相湍流等的研究,最近又在气固流化床动力学研究方面获得了较好的应用。只是由于光学限制,它目前还只能被用在固体浓度较低的环境中。但由于相位多普勒粒子分析仪能够提供丰富、定量、实时的两相流动信息,且测量的

精确度较高,因而逐渐成为了一个研究多相动态流动特性的强有力工具。

本实验室已经利用该仪器测量了二维床不同截面上气固两相的轴向和侧向速度、颗粒直径、颗粒数密度以及局部瞬时颗粒速度、粒径随时间的动态变化行为。获得了提升管中局部气固滑移速度截面分布的细致特征、表观操作气速与颗粒浓度对提升管内气粒两相流动的影响规律,以及局部颗粒成簇结伴运动与单颗粒分散运动的微观不均匀特性。目前正在利用该仪器进行气固循环流化床稀相区中颗粒团聚物的研究。

发表论文

1.孙国刚, 钱贵华, 李静海. 循环流化床稀相流动局部空隙率的测

量.化工冶金, 1996, 17(3): 242-247.

2.钱贵华,孙国刚,李静海. PDPA测量体积对测量结果的影响. 化工

冶金, 1997, 17(4): 325-330.

3.钱贵华,李静海,孙国刚. 循环流化床中流动结构的动态变化.化工

冶金, 1997, 18(1): 43-48.

4.孙国刚,李静海. 激光多普勒流动测量技术在颗粒流体两相流中的

应用. 粉体技术, 1997, 3(3):25-32.

5.Qian, G., Sun, G., Wen, L., Li, J. Micro-scale Measurement of

Dynamic Flow Structure in Circulating Fluidized Beds. Powder Technology,

1998, 100: 76-77.

6.孙国刚,李静海. 粒径分布对循环流化床内颗粒速度分布的影响.

粉体技术, 1998,4(1):1-5..

7.孙国刚, 李静海, 巩馥洲, 骆顺龙, 马志明. 颗粒流体两相流动的

随机分析, 科学通报, 2000, 45(3): 256-259.

Malvern-Zetasizer-Nano-ZS90-纳米粒径电位分析仪操作规程

Malvern Zetasizer Nano ZS90纳米粒径电位分析仪 操作规程 1.开启电源:等待30min以稳定激光光源; 2.开启电脑,双击桌面的工作站快捷图DTS(Nano);等待仪器自检(指示灯颜色变为绿色即自检成功),进入NanoZS90系统工作站; 3.建立测量条件的存储路径(单击File→new→磁盘D→个人数据→个人文件夹); 4.测量粒度: (1)单击工作栏上的Mesurement→Manual→Meaurement,在Manual-setting 窗口单击Meaurement Type→选择Size; (2) 单击Labels , 输入测量样品名(如CSNP-040301); (3)单击Mesurement,设置测量温度(℃)、测量次数(通常选Automatic)、测量循环次数(通常选1次); (4)单击Sample,设置样品参数:单击Manual选择Material Name(如为脂质体,请选择Liposome)/单击Dispersant 选择被分散的介质(通常选Water); (5)单击Cell,选择测量池类型(如聚苯乙烯塑料池选DTS0012测量池、如石英池选PCS1115 Glass-square aperture); (6)单击Result calculation,设置粒度计算模型(通常选General Purpose/若能确认样品为单峰分布则选Monomodal); (7)设置完毕,点击确认。 5.测量样品

按仪器指示,打开样品池盖,放入测量池(带▼符号面朝向测量者),点击Start 即开始测量(单击状态栏Result图标,可对粒度结果实时监控); 6.结果分析 测量结束,选择Records View 栏下任一记录条后 (1)单击状态栏上的Intensity PSD(M), 获得光强度粒度分布图/单击Intensity statistics获得光强度粒度的统计学分布详表/分别单击Number 和Volume,获得数量和体积分布结果图。 7.Zeta电位测量 (1).单击工具栏上的Measure→Manual→Measurement,在Manual-setting窗口单击Measurement Type,选择Zeta potential; (2).单击lables,输入测量样品名(如CSNP-040301); (3).单击Measurement, 设置测量温度(℃)、测量次数(通常选Automatic)、测量循环次数(通常选一次);单击Sample,设置样品参数:F值极性溶剂选择1.5(Smoluchowsi模型)/非极性溶剂选择1.0(Huckel模型)。 (4).单击Material Name,选择样品类型(如脂质体选择Liposome)/单击Dispersant(选择分散介质(通常选择Water) (5).单击Cell,选择测量池类型(DTS1060 Folded Capillary Cell) (6).单击Result calculation,设置电位计算模型(通常选General Purpose/若样品电导率高于5Ms,则选Monomodal); (7).设置完毕,点击确认 8.测量样品 按仪器提示,打开样品池盖,放入测量池,点击Start即开始测量(单击状态栏

影响激光粒度分析仪测试效果的几点关键因素

影响激光粒度分析仪测试效果的几点关键因素 济南微纳颗粒仪器股份有限公司李文涛 影响激光粒度分析仪器测试效果的因素有很多,本文讨论以下几点三点关键因素:光路对中,仪器校准,样品分散。 一光路对中 对中是指激光束的焦点通过光电探测阵列的圆心,激光粒度仪在测试前首先要保证激光束的焦点通过光电探测阵列的圆心,并且在测试过程中不偏移,才能得到正确的结果。 目前粒度仪采用的都是两维对中系统,一般采用步进电机通过轴套来带动移动尺来提供动力,步进电机和轴套、轴套和移动尺之间都是通过顶丝连接,导致三个器件的中心不在一条直线上,且移动尺正转和反转的之间的空转间隙较大,导致对中系统不稳定,不能快速而准确地完成对中,现有对中系统都没有限位系统,如果光路本身出现问题,对中系统就会出现误判断,一直朝着一个方向运动损坏机械传动组件。 针对现有技术的不足,微纳公司提供一种设计合理、结构简单紧凑、使用方便的三维自动对中系统。 为了提高对中系统的精准度,减小空转长度,采用带丝杠的步进电机作为动力部件。 为了提高对中系统的稳定性,采用消隙的滑轨作为机械传动组件的核心部件。 为提高对中速度和防止出现误操作,采用光电传感器与限位片结合的方式来限位。 新型的三维自动对中系统与现有技术相比,具有如下优越的特点: 1、实现了三维自动对中。 2、设计合理、结构简单紧凑。方便实用,可用于各型号激光粒度分析仪。

3、采用自带丝杠的步进电机和消隙滑轨结合的方式能够稳定、快速、准确地实现三维对中需求。 4、采用光电传感器与限位片结合的方式来限位,能够防止因光路问题引起的传动系统损坏。二仪器校准 此处要谈到了仪器校准不单单是对仪器采用国家标准物质进行仪器准确度的校正,仪器校准应包括以下几方面的内容: 1、仪器光学基准 只有在保证仪器光学系统工作正常的情况下,仪器的校准才有意义。光学窗口是激光粒度分析仪器重要的组成部分,因此测试前应保证光学窗口内外表面光洁,无划痕,清洁,无缺损。光学基准谱平滑依次过渡,无明显突起或凹陷。 2、外界条件对仪器的影响 外界条件主要包括环境的湿度,温度和电源电压的波动对仪器测试结果的影响。 3、仪器测量重复性 将仪器预热到规定时间,采用一种国家标准物质进行多次测试,一般测试样品6-10次,记录每次D50,计算测量平均值,标准偏差和相对标准偏差。 4、仪器测量相对误差 与仪器重复性测量不同的是,仪器相对误差的测试要采用至少三种样品以上的国家标准物质进行测试,每种样品独立测量3次并分别求其平均值,获得多个粒度测量的平均值,分别计算仪器测量平均值与粒度表标准物质标准值间的相对误差。 5、仪器分辨力 仪器分辨力的判断是采用测试两种样品混合测试的方法,两种粒度标准物质的移取量要根据其质量浓度而定,确保混合后的样品中标准物质的质量浓度比为1:2,将样品混合均匀后

激光粒度仪使用说明及注意事项

激光粒度仪使用说明及注意事项 注意:第一次使用仪器得有人全程陪同指导,能搞到多少技巧看你本事啦,同时群里有详细的原理资料。 一、样品制备 1、取半勺粉体(注意不要太少),倒入研钵(研钵底部略湿)中,再用钵杵研磨 粉体只看不见颗粒; 2、量取10ml的蒸馏水,洗涤研钵后倒入烧杯中; 3、配置六偏磷酸钠溶液:2.83g的六偏磷酸钠+45ml的水=六偏磷酸钠溶液,取 此溶液15滴滴入烧杯中; 4、将烧杯至于超声波清洗器振动腔内超声,时间:5~6min,频率:50Hz,功率 60W。 二、软件操作 1、打开软件点击“纳米测试”点击“放大倍数”,选60倍; 2、清洗仪器:自己倒蒸馏水进入反应釜(以稍微淹盖搅拌片为准)点击“半自动清洗”逐步点击“超声”、“循环泵”、“搅拌”(工作时间为30秒)点击“排水”(此时排水阀打开,等待反应釜水排完)再点击“排水”(此时排水阀关闭)以上操作连续两次,目的是为了能够把仪器清洗干净,具体视情况而定; 3、测试:自己倒蒸馏水进入反应釜(以稍微淹盖搅拌片为准)加样品水,取上清液1ml左右点击“半自动清洗”逐步点击“超声”、“循环泵”、“搅拌”(工作时间为30秒)点击“退出”点击“状态调整”,待显示正常再点击一次,连续两次(不能少,不正常则继续点击),点击“状态检测”点击“单分数测试”“人工测试” “标准测试”选“否”再分别输入“15”、“80”、“40”、“40”、“命名”、“3次”、“确定”。 4、品质因素合理范围为80左右,75~85之间,根据具体情况而定。 5、保存数据图片:“特殊功能”“图文”选择要保存的原始数据打开否命名; 6、保存数据txt格式:“特殊功能”txt 选择要保存的原始数据打开否命名; 三、注意事项 1、激光粒度仪开机须预热二十分钟才可测试; 2、软件测试时禁止其他操作,假如误操作使得软件关闭,重新打开软件; 3、软件连接不上仪器,重启计算机即可; 4、样品制备后须马上测试,不宜放置太久测试,否则结果可能不正确,团聚; 5、品质因数为零,可能是粉体的浓度太低造成的,或者是重新“超声”、“循环 泵”、“搅拌”在测量,否则是测试玻璃污染得清理; 暂时想到这些,有什么错误的地方大伙就帮着改下,好建议就加进来吧。

当前世界流行的粒度测试仪——Particle Metrix粒度分析仪

粒度分析仪在工业生产中非常重要,近些年,粒度分析仪迅速发展出现了多种粒度分析仪。目前全世界流行的粒度测试仪器应该是激光粒度分析仪了。 激光粒度分析仪仪是利用粒子的布朗运动,根据光的散射原理测量粉颗粒大小的,是一种比较通用的粒度仪。其特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作方便,尤其适合测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。 在挑选粒度分析仪的时候,大家一般都会考虑德国的Particle Metrix(简称PMX),Particle Metrix(简称PMX)是一家专业研发和制造表征胶体特征和生命科学研究的仪器公司。PMX公司拥有两条专业的产品线,针对不同的应用提供不同的专业仪器。在生命科学研究领域,PMX 公司的ZetaView产品采用了激光光源照射纳米颗粒悬浮液,利用全黑背景可以观察到单个纳米颗粒的布朗运动和电泳现象,能够实现单个纳米颗粒的跟踪,粒度测量,Zeta电位测量,浓度测量等。下面是德国Particle Metrix(简称PMX)的一款产品,我们来了解一下。 (纳米颗粒跟踪仪Zetaview) Zetaview的特点 - 全自动和无源稳定性 自动校准程序会持续工作,即便是样品池被取出后。防震动设计提高了视频图像的稳定性。通过扫描多个子体积并进行平均,就可以得到可靠的统计结果。有3种测量模式可供选择:粒径,zeta电位和浓度。样品池通道集成在一个插入式的盒子中,盒子可提供温度控制以及同管理单元的耦合。

测量范围 测量范围依赖于样品和仪器。对于金样品,颗粒跟踪技术的检测下限为10nm;相应的,如果样品的散射能力较弱,则检测下限会变得更大。假如样品稳定,不会沉淀或漂浮,zeta电位测量的粒径上限为50微米,对于粒径测量为3微米。 准确度和精度 Zeta电位:准确度5mv,精度4mv,重现性5mv; 粒度测试(对于100纳米的标准乳胶颗粒):准确度6nm,精度4nm,重现性4nm; 浓度测试(100纳米的颗粒,浓度10Mio粒子/ml):准确度0.8 Mio/ml,精度0.5Mio/ml,重现性1Mio/ml; 激光粒度仪集成了激光技术、现代光电技术、电子技术、精密机械和计算机技术,具有测量速度快、动态范围大、操作简便、重复性好等优点, 如果您的工厂需要这样的仪器,请及时与上海大昌洋行(DKSH)联系。DKSH是一家著名的国际贸易集团,总部位于瑞士的苏黎世。这家公司在上个世纪就与中国进行贸易了。如今已经有100多年的历史了。业务范围涉及机器、仪器、消费品、纺织品、化工原料等诸多领域。 大昌洋行的产品种类特别丰富,大昌洋行科学仪器部专业提供分析仪器及设备,独家代理众多欧美先进仪器,产品范围包括:颗粒,物理,化学,生化,通用实验室的各类分析仪器以及流程仪表设备,在中国的石化,化工,制药,食品,饮料,农业科技等诸多领域拥有大量用户,具有良好的市场声誉。近些年,市场不断扩大,大昌洋行在中国设有多个销售,旨在为客户提供全方位的产品和服务。

Multisizer 3库尔特颗粒计数及粒度分析仪说明书

第一节介绍 1.1 库尔特原理 在1940晚期,华来史.库尔特发明了一种技术,用于近似的记数和测量均匀分布在电解液中的微粒,并获得了专利。最初的时候,利用该项技术的仪器仅用于血细胞的分析,但是随着时间的流逝,该类仪器在工业界亦成为极其重要的工具。库尔特原理,亦称之为电敏感带(ESZ)方法,是许多国家和国际标准的参考,这种分析法,即基于库尔特原理的分析仪器经常作为参考,来评估其它微粒测量仪器和测量技术。 在ESZ方法中,悬浮液通过一个小圆柱形的开口(即小孔)小孔两边有分离的电极,之间有电流流过。虽然电流的幅度较小,(通常是1mA),但分离电极的限制而产生的阻抗在小孔内形成可观的电流密度,每一个微粒通过小孔(敏感带)时,排开了相当于自身体积的导电液,即刻增加了小孔的电阻。 图1.1.1Multisizer3利用的库尔特原理的概略示意图 电阻的变化产生了微小但成比例的电压变化,通过放大器,电压波动转变成足够的电压脉冲以便能精确测量。库尔特原理认为脉冲的幅度是与产生脉冲的微粒的体积是直接成比例的。通过在电压单位上衡量这些脉冲的高度,就能获得和显示粒度分布图。并且,如果利用定量仪器通过小孔抽取已知量的悬浮液,那么脉冲数的统计就反映了此悬浮液中每单位体积微粒的浓度。

在工业应用的历史上,通常以线性表格的形式来报告微粒的粒径,因此微粒的体积要转化成等体积的球体直径(ESD),在这种情况下,微粒粒径就是等体积球体的直径。在生物学和生物医学研究中,通常(在报告细胞分析的结果时)更加习惯于使用实际的体积单位,在这些应用当中,微粒粒径通常使用菲升或立方微米来表示(fL, μL3). 假定微粒的表面积可以从完美球体的表面积获得,这个完美球体的ESD与微粒的体积的ESD相等,那么我们就可以计算微粒的表面积。 在关于使用电敏感带的方法获得微粒粒径分布的国际标准中,对于使用库尔特原理进行微粒粒径分布的测量进行了描述,并给出了指导。 1.2 关于Multisizer3库尔特计数仪 Beckman Coulter Multisizer3(DPP),同时提供了范围在0.4um到2000um之间的微粒的粒径和计数。是一台灵活的,多通道的分析仪。它应用了库尔特原理(即库尔特电阻法)和最新发展的数字脉冲技术数据可以用特有的DPP电路进行处理。使用任何的装有版本为95、98、2000或NT4.0的视窗操作系统和Beckman Coulter Multisizer3的操作软件的计算机(装有Pentium II或类似的处理器)都可以获取数据,进行显示或重新分析。 Multisizer3使用特有的不含水银的测量系统,以稳定的速度抽吸悬浮液通过小孔,并精确的测量所抽吸的液体的体积,准确的计算出微粒的浓度。另一方面,假如液体的体积测量不重要或不是关键的,仪器提供了连续流动测量的方式,用户可以自己定义分析的参数,例如进样时间或微粒计数。 通过使用最新的数字脉冲测量技术,一个完整的分析结果(可能含有数以万计的微粒脉冲)可以保存在内存或磁盘上,以供重新调用和再分析。这种技术第一次实现了:通过改变所感兴趣的粒径范围而实时的成百倍的增加分析结果的解析度,而不用再度分析样品。通过软件中的“脉冲到粒径的转换设置”功能,样品只要通过小孔一次,从最低解析度到最高解析度的测量都有可能进行。 脉冲的高度值都被独立的保存起来,这意味着没有必要预先决定样品分析的解析度(或者叫做“通道”或“分级”)。解析度的选择仅仅取决于分析者的判断力,在分析之前或分析之后,甚至在分析过程当中,都可以进行解析度的选择。对于一个小孔的全部或部分可测范围,通道数可以从4个到300个。数目较少的通道数由于结果的统计上的分散度比较小,所以粒径分布的表现有所提高。而提高特别感兴趣的部分的通道数会对于结果的细节部分有所增强。对于微粒的粒径,更多的通道数提供了更多的细节。Multisizer3先进的数字电子技术使得实时的改变分析的通道数成为可能。而不会失去任何其它解析度所要的数据信息。 做样的结果也可以以完全处理的形式(精简格式)保存在磁盘空间上。虽然这样做会失去原始的脉冲数据而不能以不同的解析度重新分析,但是利用软件的“缩放”功能,处理的结果仍然可以放大,或者选择感兴趣的部分。 通过特有的算法,我们可以对结果的数目数据和粒径分布进行校正,以抵消样品在通过小孔的时候偶尔发生的多个微粒同时通过的情况(重合)。有一个显示条提供了实时的样品悬浮液的浓度情况。Multisizer3的软件提供了一个脉冲监视器的窗口,作为小孔的电性能的显

颗粒度的检测 筛分法 标准操作规程

编制、审核、批准 生产管理部质量管理部行政管理部财 务 部QA 室QC 室 营养粉车间仓 储 中 心

1目的 建立颗粒度检查法标准操作规程,规范该项目检查操作。 2适用范围 本标准适用于食品添加剂中颗粒度检测的定量试验。 3职责 6.1QC检验员:负责对颗粒度检测的管理。 6.2QC主管:负责监督本规程的执行。 4参考文件 GBT 21524-2008 无机化工产品中粒度的测定筛分法. 5培训范围 6内容: 6.1手筛法:用手往复振摇实验筛,一手在振幅距离处轻轻碰撞实验筛,由此产生的 震动使小于孔径的颗粒通过筛孔的筛分方法。 6.2方法原理:把预先于(105±2)℃下干燥并冷却至温室的无机化工产品样品,在 相对湿度不大于50%的环境下,使用毛筛法进行筛分到达筛分终点后,称量不同筛子剩余样品的质量,计算出以筛网孔径为的粒度分布。 6.3仪器:实验筛、天平、羊毛筛子、电烘箱、超声波清洗器。 6.4分析步骤: 6.4.1将指定尺寸的实验筛从底盘到顶部按筛孔增大的顺序组装好。 6.4.2用天平称取20g~50g试样,精确至,放置在最顶部的实验筛上,盖上顶盖。 6.4.3测定(手筛法) 用手振动试验,振幅约为,频率约为120/min,筛分时间为3min~5min,静至 3min后,称量各筛的剩余物或筛下物,判定方案如)

6.4.4筛分过程应连续进行,直至1min内通过剩余粒度级最多的试验筛的试样的质量 分数小于。把留在筛上或底盘上的试料用毛刷仔细刷净,分别称量每个粒度级 别的试验筛的筛余物质量(M1),所有筛余物的量的总和与称样量之差应不大 于%,否则,重新取样测定。 6.4.5每次测定结束后,用超神波对整套筛子进行清洗,以保证试验筛堵塞不大于%。 6.4.6定期对试验筛进行计量或校准,若发现筛孔尺寸超过有关标准的要求或筛孔变 形、筛网破损,应及时更换实验筛。 6.4.7计算结果 粒度以细度或通过率质量分数w计,数值以%表示,按如下公式计算: W=(m-m1)÷M×100 式中: m1------试验筛筛余物的质量的数值,单位为克(g); m--------试料的质量的数值,单位为克(g); 7注意事项 8相关文件 9附录 10版本历史

DH-DPLA多普勒效应演示实验仪

DH-DPLA多普勒效应演示实验仪 (使用说明书) 实 验 讲 义

DH-DPLA 多普勒效应讲义 一、概述 对于机械波、声波、光波和电磁波而言,当波源和观察者(或接收器)之间发生相对运动,或者波源、观察者不动而传播介质运动时,或者波源、观察者、传播介质都在运动时, 观察者接收到的波的频率和发出的波的频率不相同的现象,称为多普勒效应。 多普勒效应在核物理,天文学、工程技术,交通管理,医疗诊断等方面有十分广泛的应用。如用于卫星测速、光谱仪、多普勒雷达,多普勒彩色超声诊断仪等。 二、实验原理 1、声波的多普勒效应 设声源在原点,声源振动频率为f ,接收点在x ,运动和传播都在x 方向。对于三维情况,处理稍复杂一点,其结果相似。声源、接收器和传播介质不动时,在x 方向传播的声波的数学表达式为: ??? ? ??-=x c t p p 00cos ω ω (1-1) ① 声源运动速度为S V ,介质和接收点不动 设声速为0c ,在时刻t ,声源移动的距离为 )(0c x t V S - 因而声源实际的距离为 )(00x t V x x S --= ∴ ) 1/()(0S S M t V x x --= (1-2) 其中S M =S V /0c 为声源运动的马赫数,声源向接收点运动时S V (或S M )为正,反之为负,将式1-2代入式1-1:

????? ????? ? ?--=0001cos c x t M p p S ω 可见接收器接收到的频率变为原来的 S M 11 -, 即: S S M f f -= 1 (1-3) ② 声源、介质不动,接收器运动速度为r V ,同理可得接收器接收到的频率: f c V f M f r r r )1()1(0 + =+= (1-4) 其中0 c V M r r = 为接收器运动的马赫数,接收点向着声源运动时r V (或r M )为正,反之为负。 ③介质不动,声源运动速度为S V ,接收器运动速度为r V ,可得接收器 接收到的频率: f Ms M f r rs -+= 11 (1-5) ④介质运动,设介质运动速度为m V ,得 t V x x m -=0 根据1-1式可得: ∴ ()? ?? ???- +=0001cos x c t M p p m ω ω (1-6) 其中0m m c V M =为介质运动的马赫数。介质向着接收点运动时m V (或 m M )为正,反之为负。 可见若声源和接收器不动,则接收器接收到的频率:

颗粒物的定义、组成及检测方法

颗粒物的定义、组成及检测方法 颗粒物的定义 颗粒物,又称尘。大气中的固体或液体颗粒状物质。颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造成污染的颗粒物,二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等)之间,或这些组分与大气中的正常组分(如氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其他化学反应转化生成的颗粒物,例如二氧化硫转化生成硫酸盐。 来源 煤和石油燃烧产生的一次颗粒物及其转化生成的二次颗粒物曾在世界上造成多次污染事件。一次颗粒物的天然源产生量每天约 4.41×10^6 吨,人为源每天约0.3×10^6 吨。二次颗粒物的天然源产生量每天约.6×10^6吨,人为源每天约0.37×10^6吨。就总量来说,一次颗粒物和二次颗粒物约各占一半。颗粒物大部分是天然源产生的,但局部地区,如人口集中的大城市和工矿区,人为源产生的数量可能较多。从18世纪末期开始,煤的用量不断增多。20世纪50年代以后,工业、交通迅猛发展,人口益发集中,城市更加扩大,燃料消耗量急剧增加,人为原因造成的颗粒物污染日趋严重。 颗粒物组成 颗粒物的组成十分复杂,而且变动很大。大致可分为三类:有机成分、水溶性成分和水不溶性成分,后两类主要是无机成分。有机成分含量可高达50%(重量),其中大部分是不溶于苯、结构复杂的有机碳化合物。可溶于苯的有机物通常只占10%以下,其中包括脂肪烃、芳烃、多环芳烃和醇、酮、酸、脂等。有一些多环芳烃对人体有致癌作用,如苯并(a)芘等。可溶于水的成分主要有硫酸盐、硝酸盐、氯化物等,其中硫酸盐含量可高达10%左右。颗粒物中不溶于水的成分主要来源于地壳,它能反映土壤中成土母质的特征,主要由硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾等元素的氧化物组成。其中二氧化硅的含量约占10~40%,此外还有多种微量和痕量的金属元素,有些对人体有害,如汞、铅、镉等。 浓度测定 在标准状态下(即压力760毫米汞柱,温度为273K)气体每单位体积含尘重量(微克或毫克)数称为含尘浓度。测定方法主要有: 重量法 又叫重量浓度法,采用过滤器或其他分离器收集粉尘并称重的方法,是测定含尘量的可靠方法。过滤器可用滤纸、聚苯乙烯的微滤膜等。有多种测定仪器,如静电降尘重量分析仪可测出低达每标准立方米含尘10微克的浓度。若将已知有效表面积的集尘装置放在露天的适当位置,收集足够量的尘粒进行称重,可测定降尘量。 光散射法 激光粉尘仪具有新世纪国际先进水平的新型内置滤膜在线采样器,仪器在连续监测粉尘浓度的同时,可收集到颗粒物,以便对其成份进行分析,并求出质量

激光粒度仪讲解

激光粒度仪测定粒度分布组成 一、试验目的 本实验目的是测定粒子尺寸及粒度大小分布,通过试验了解激光粒度仪的工作原理及组成,学习激光粒度仪的使用及操作;掌握分布曲线所显示的粒度大小及分布情况。颗粒及颗粒行为是无机非金属材科研究的基础。因此,颗粒的表征和颗粒的测试具有同样的重要性。粉体的粒度是颗粒在空间范围所占大小的线性 尺度。粒度越小,粒度的微细程度越大。颗粒群是指含有许多颗粒的粉体或分散体系中的分散相。若颗粒进度都相等或近似相等,称为单进度或单分散的体系或颗粒群。实际颗粒所含颗粒的粒度大都有一个分散范围,常称为多进度的、多谱的或多分散的体系或颗粒群。粒度分布是表征多分散体系中颗粒大小不均一程度的。粒度分布范围越窄,其分布的分散程度就越小,集中度也就越高。 粒度分布测量中分为频率分布和累积分布。累积分布横坐标表示各粒级的粒度;纵坐标表示在某Df以下的颗粒所占总颗粒的个数或质量百分数。通过粒度 分布曲线分析所显示的粒度大小和粒度大小分布,了解材料的研磨情况,推断出材料粒度不同其性能不同。同时可以反映出材料性能不同与材料颗粒粒径的大小 有关系。 二、试验仪器 RISE—2008型激光粒度分析仪,1000ml烧杯二只,试样若干种类 三、试验原理 根据光学衍射和散射的原理,从激光器发出的激光束经显微物镜聚集,针孔滤波和准直后,变成直径约10mm的平行光束,该光束照射到待测的颗粒上,就 发生了散射,散射光经傅立叶透镜后,照射到光电探测器上的任一点都对应于某一确定的散射角,光电探测器阵列由一系列同心环带组成,每个环带是一个独立的探测器,能将投射到上面的散射光线形地转换成电压,然后送给数据采集卡, 该卡将电信号放大,再进行AID转化后送入计算机。Rise-2008型激光粒度仪依据全量程米氏散射理论,充分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质, 根据激光照射在颗粒上产生的散射光能量反演出颗粒群的粒度大小和粒度分布 规律。

粉尘粒度分析仪操作规程

粉尘粒度分析仪操作规程 1.连接好电源线,打开电源开关,仪器显示状态1(state1)。 2.按进行键GO,使仪器进入状态2(state2)后,按ENT键,仪器提示输 入参数:粉尘真密度ρ P 、液体真密度ρ 1 、粘结系数V和沉降池高度H。 3.参数的确定: 粉尘真密度ρ P 可以采用真密度测试装置测定。 液体真密度ρ 1 、粘度系数V根据实验时温度查附录表1、表2。 沉降池高度以沉降池上的刻度线为准,从低到高一次是1、2、3、4,当液面高度与刻度线重合时的刻度线高度值就是沉降池高度H。 参数输入正确后,仪器提示显示OK。 4.用吸管往沉降池中移入适量的分散剂,液面高度高于1即可。把沉降盒向右旋转45度,降沉降池放入沉降盒内,然后再将沉降盒旋回原位,并确认已将沉降池顶紧,旋转圆盘上的光路对标准志线与仪器上的标准志线重合后,即可进行下一步工作。 5.按进行键GO,仪器进入状态4(state4)后,按ENT键测出背景值。 若分散剂用乙酸丁酯,为准确起见,测背景是应在乙酸丁酯溶液放入一张空白滤膜,然后降沉降池放入沉降盒;若分散剂用无水乙醇,则无需在分散剂放空白滤膜。该值应在2500~3800之间,如果超出范围,可通过调节光强调节旋钮使该值处于该范围。该步骤应在仪器测试前调节好。 6.测试完毕后,取出沉降池,将溶液倒出,然后将制备好的粉尘溶液倒入沉降池并放入仪器内,再按ENT键,测最大光密度值,仪器显示该值以100±10左右为宜,大于100时应稀释粉尘溶液,小于90时应加粉尘,直到调节到合适为止。每次测定之前都应反复转动圆盘,使粉尘容易均匀,之后才能测量。 7.按进行键GO,仪器进入状态5(state5)后,按ENT键开始测量,此时仪器随时间自动显示时间t和光密度值。 8.当达到所需粒径的测量时间时,按BRE键终止测量,仪器自动计算,并显示粒度分布值。 9.结果显示 按GO键,仪器进入状态1(state1);按RED键,输入此数值后按ENT键确

多普勒测速仪工作原理

浏览次数:110次悬赏分:0|解决时间:2011-8-24 19:30|提问者:匿名 最佳答案 从开过来的机车所听到的声波间的距离被压缩了,就好像一个人正在关手风琴。这个动作的结果产生一个明显的较高的音调。当火车离去时,声波传播开来,就出现了较低的声音--这种现象被称为“多普勒”效应。 检查机动车速度的雷达测速仪也是利用这种多普勒效应。从测速仪里射出一束射线,射到汽车上再返回测速仪。测速仪里面的微型信息处理机把返回的波长与原波长进行比较。返回波长越紧密,前进的汽车速度也越快--那就证明驾驶员超速驾驶的可能性也越大。 多普勒测速仪仪器介绍 TSI的LDV/PDPA系统 LDV/PDPA的主要装置和原理 激光多普勒测速仪是测量通过激光探头的示踪粒子的多普勒信号,再根据速度与多普勒频率的关系得到速度。由于是激光测量,对于流场没有干扰,测速范围宽,而且由于多普勒频率与速度是线性关系,和该点的温度,压力没有关系,是目前世界上速度测量精度最高的仪器。 LDV/PDPA测速工作原理可以用干涉条纹来说明。当聚焦透镜把两束入射光以?角会聚后,由干激光束良好的相干性,在会聚点上形成明暗相间的干涉条纹,条纹间隔正比干光波波长,而反比干半交角的正弦值。当流体中的粒子从条纹区的方向经过时,会依次散射出光强随时间变化的一列散射光波,称为多普勒信号。这列光波强度变化的频率称为多普勒频移。经过条纹区粒子的速度愈高,多普勒频移就愈高。将垂直于条纹方向上的粒子速度,除以条纹间隔,考虑到流体的折射率就能得到多普勒频移与流体速度之间线性关系。LDV/PDPA系统就是利用速度与多谱勒频移的线性关系来确定速度的。各个方向上的多普勒频率的相位差和粒子的直径成正比,利用监测到的相位差可以来确定粒径。 LDV/PDPA系统从功能上分为:光路部分、信号处理部分。光路部分:采用He-Ni激光器或Ar离子激光器,是因为它们能够提供高功率的514.5nm,488nm,476.5nm三种波长的激光。带有频移装置的分光器将激光分成等强度的两束,经过单模保偏光纤和光纤耦合器,将激光送到激光发射探头,调整激光在光腰部分聚焦在同一点,以保证最小的测量体积,这一点就是测量体即光学探头。接受探头将接受到的多普勒信号送到光电倍增管转化为电信号以及处理并发大,再至多普勒信号分析仪分析处理后至计算机记录,配套系统软件可以进行数据处理工作。在流场中存在适当示踪粒子的倩况下,可同时测出流动的三个方向速度及粒子直径。 TSI公司在国际上第一个生产商业化的LDV/PDPA系统,现在的TSI公司的LDV/PDPA系统已经拥有4项专利设计,并且在流场、湍流、传质、传热、流型、燃烧研究上有广泛的使

第七章 颗粒物标准分析方法

第七章颗粒物标准分析方法 1、过滤称重法的准确性取决于从烟道中抽取的那部分烟气样品能否代表烟道中整个断面烟尘分布状况,这就要求采样点处烟道断面的气流和烟尘浓度得到分布应当是相当均匀或有较确定的规律性。 2、根据烟尘采样必须等速的原则,即含尘排气进入采样嘴的抽泣流速必须和烟道内该点排气的速度相等。烟尘采样方式分为预测流速法,平行采样法和等速管采样法三种。 3、平行采样法是在采样过程中,测定排气的流速和烟尘采样同时进行。其方法是将S型皮托管和采样管固定在一起,同时插入烟道采样点出,当与S型皮托管链接的微压计指示动压时,先用预绘制的皮托管动压和等速采样流量关系曲线,及时算出采样流量并进行采样。平行采样法的流量计算与预测流速相同。 4、等速管采样法分为动压平衡和静压平衡两种方式,它不需要预先测出气体流速和气态参数来计算等速采样流量,只需通过调节压力即可进行等速采样,动压平衡等速采样法是利用采样管上装置的孔板差压与皮托管的采样点气体动压相平衡来事先等速采样,静压平衡等速采样法是利用采样嘴内外静压相平衡来实现等速采样。 5、简答:优缺点 预测流速法操作过程复杂,计算繁琐,所需时间长,在烟道流速变化时,还需要重新计算,调整采样流量,特别是在烟道流速波动大的情况下,采样精度无法保证。它仅适用于排气流速比较稳定的固定污染源监测。平行采样法不需要预先测定流速,可以在采样的同事跟踪排气流速的变化,调整采样流量,操作简便,采样精度较预测流速法高。等速管采样法其采样精度较高操作简便,但是,当烟尘浓度较大时,测孔易堵塞,在3m/s以下流速使用时,误差较大。 6、预测流速法烟尘采样系统采样嘴、滤筒、采样管、冷凝器、干燥器、温度计、压力计、转子流量计、累计流量计和抽气泵组成。 7、预测流速法采样管分为玻璃纤维滤筒和刚玉滤筒采样管两种。 8、玻璃纤维采样嘴的结构与外形应以不扰动吸气口内外气流为原则,采样嘴入口角度应小于45°的锐角。 9、采样泵一般选择刮板抽气泵,流量在60L/min以上,以克服管道负压和测量管线各部分阻力。 10、静压平衡型等速采样系统与动压平衡型等速采样系统不同之处主要在于采样管的区别,静压平衡型等速采样系统是利用采样管管嘴内外静压相等且速度相等的原理。 11、采样时,调节采样流量使采样嘴內静压等于嘴外静压,即使采样速度等于采样点处气体流速。 12、微电脑烟尘平行采样仪根据固定污染源烟尘监测皮托管平行采样自动等速跟踪原理制成。 13、负压泵空载流量大于60L/min。 14、烟气含湿量是指烟气中水蒸气的含量,通常用1kg干空气中含有的水蒸气量或湿空气中水蒸气含量的体积分数表示。测量方法有重量法,冷凝法和干湿球法。由于重量法操作比较繁琐,大都采用冷凝法和干湿球法。 15、从烟道中抽取一定体积的烟气,使之通过冷凝器,①根据冷凝出来的水量,②加上从冷凝器排出的饱和气体含有的水蒸气量,计算烟气中的水分含量。 16、简答:怎样检查冷凝法系统是否漏气? 检查系统是否漏气,如发现漏气,应分段堵漏,直到不漏为止。检查漏气的方法是堵严采样管滤筒夹进口,打开抽气泵抽气,调节抽气泵进口的调节阀,使系统中的压力表负压指

欧美克LS-POP激光粒度分析仪作业指导书

1. 目的: 为了规范对激光粒度分析仪的操作使用,从而确保产品粒度检验结果的正确性、真实性、可靠性,特制定本文件。 2. 内容: 2.1 工作原理 利用颗粒对光的散射现象,根据散射光能的分布推算被测颗粒的粒度分布。 2.2 技术指标 测试范围:0.2~500μm 进样方式:湿法,循环进样器和静态样品池 重复性误差:<3% 测试时间:1-2分钟 独立探测单元数:32 光源种类:氦-氖激光 功率:2.0 mW 波长:0.6328 μm 2.3工作环境 2.3.1 仪器应安装在洁净、少尘、无烟、带空调的环境中。仪器的组件中含有激光管、光学镜头、针孔和测量窗口等。这些光学部件如果受到灰尘、油脂、石油产品或其他有害物质的侵蚀,将会造成光洁度下降、腐蚀、堵塞、功率下降等损害。 2.3.2 室温要稳定,没有明显的气流,没有直射阳光,否则会引起激光功率不稳,光束准直欠佳和外界杂散光的干扰,从而造成测量的重复性下降。 2.3.3 ,仪器的工作环境要求温度在5-35℃之间,空气湿度不可高于85% ,否则光学镜头表面可能会结露,致使光线不能聚焦,时间长了还会使镜头发霉。 2.3.4 地面不能有明显的震动,否则会导致光路系统偏移,引起测量结果异常。 2.3.5 电源电压220V,50/60HZ,有三头插座且接地线良好。 2.3.6严禁将零线和地线合接。 2.3.7本仪器的接地线不可与其他地线专用。 2.4 输出项目 粒度分布表、粒度分布曲线、平均粒径、中位径、比表面积等。

2.5 相关名词解释 2.5.1 粒径:又称颗粒尺寸,用以表征颗粒的大小。除了球形颗粒这一特例外,粒径并不是真实的物理尺寸,而是会随测量原理变化的等效尺寸。在激光散射法技术中,粒径是指与待测颗粒有相同的化学性质并有最相近的光散射特性的球形颗粒(组合)的直径(分布)。 2.5.2 粒度分布:是指一个粉体样品中各种粒径的颗粒所占的比例。因为任何一个粉体样品都是由大小不同的颗粒组成的,所以用粒度分布才能确切地描述其粗细情况。 2.5.3 悬浮介质:测量粒度时需要把样品分散在液体或气体中。这里的液体或气体就称为悬浮介质。合适的悬浮介质应该是既能让样品在其中分散,又不让样品在其中分解或发生化学反应的。 2.5.4 光能分布:即散射光的能量分布,就是照射到粒度仪各光电探测器上的散射光的能量。背景光能代表被光路上的尘埃粒子或各光学镜面的疵点散射的光能分布;而样品颗粒的散射光能是被待测样品的颗粒散射的光能,其分布与样品颗粒的粒度相对应,但不等于粒度分布。 2.5.5 遮光比:指测量用的照明光束被测量的样品颗粒阻挡的部分与照明光的比值。颗粒在测量介质中的浓度越高,则遮光比越大。 2.5.6 平均粒径:是指样品中所有颗粒的粒径的平均值,可以根据粒度分布计算而得。 2.5.7粒度分布宽度:用以表征样品粒径的均匀程度。粒度分布宽,表示样品颗粒的粗细不均匀;反之,则表示均匀。 2.6 准备阶段 2.6.1系统开机 打开电源开关 测量单元(预热半小时后进行下面步骤) 循环进样器 打印机 显示器 计算机主机 2.6.2 测量单元预热 2.6.2.1如关机超过半小时再重新开机,必须预热半小时。 2.6.2.2打开测量单元电源,半小时后,激光率才能稳定。如果环境温度较低,等待时间还要延长。 2.6.2.3判断激光功率是否达到稳定的依据是,背景光能分布的零环高度是否稳定。正常

多普勒测量技术

流体多普勒测量技术 传统流体速度测量是机械探针方式:利用毕托管测量流体的总压和静压,然后计算流体速度。由于测压探针体积较大而且频响极低,它只能用来测量流体的平均速度。后来发展起来了热线热膜速度测量仪,这是利用机械探针测量流体瞬时速度、湍流脉动速度的代表。但机械探针有一个很大的缺点:属于接触测量,会破坏流场结构,对有些情况下无法测量。利用光学方法测量速度时,有时将由光实现的非接触测量的光反射和接收部分统称为光学探针。它的优点主要是非接触,对流场没有影响,而且可以测量许多机械探针无法测量的地方,如旋转机械内部流场、燃烧流场等。但光学探针需要示踪粒子,介质需要透明,试验件上要预留光学通道等。 激光多普勒测速仪所有的英文名称及其所写: Laser Doppler Velocimetery: LDV; Laser Doppler Anemometer: LDA; Laser Velocimeter: LV. LDA 技术是1964年由Yeh 和Cummins 发明的,多普勒测速技术的优点是:原理是绝对的,仪器使用中不需要标定;与环境温度无关,流体的密度、粘性、化学组成对它没有影响;测量区(探针体积)很小,具有极高的空间分辨率,仪器频响高,可以对高度湍动的流动进行测量。 1. 多普勒效应 1. 多普勒效应 存在一频率为v 的波源,波的传播速度为c ,对于观察者而言如果波源没有运动,则单位时间内接收到的波数为λ/c ,λ 为波长。当波源存在一运动速度 V ,与波传播的方向间夹角为 ? ,那么单位时间内接收到的波数为 '/λc ,其中'λ为波 源处于运动状态时对应的波长。对于静止情况,相当于考察的波阵面移动了 ?cos V 的距离,即: ' cos λλ ? c V c = - 进一步化简可得: )cos 1('?c V f f -= 或 )1('0 c c f f ?-= 其中0c 表示波源发射波传播方向的单位矢量。 多普勒原理图 对于光波而言,上述的推导方法的正确性值得重新考虑,但根据Einstein 相对论,可以得到类似的结论:对于运动的光源, 设其照射光的频率为f 0,其照射到颗粒上的散射光频率将发生变化,其大小由下式决定:

设备名称ELPI 固定污染源颗粒物采样分析仪

设备名称:ELPI+固定污染源颗粒物采样分析仪 一、仪器用途: 本设备是颗粒物采样分析仪ELPI,又称荷电低压颗粒物撞击器的升级版本。ELPI+能在粒径6nm到10μm的范围内,以10Hz的取样速率实时测量颗粒物粒径分布及浓度。ELPI+既能够在线测量颗粒物粒径分布,也可以实时测量颗粒物电荷分布和比重分析测量,其在颗粒物测量领域应用广泛,包括气溶胶燃烧研究、机动车尾气排放实验研究、药物吸入器的开发、空气质量监测和一般气溶胶的研究。 二、技术指标和参数 2.1粒径范围:0.006-10μm 2.2粒径分级:14级 2.3公称流量:10 l/min 2.4冲击式采样器尺寸:Φ65×300mm 2.5仪器尺寸:长*宽*高420*220*400mm 2.6收集盘直径:25mm 2.7仪器重量:22kg 2.8泵工作条件:16m3/h 40mbar 2.9工作温度:10-35 ℃ 2.10工作湿度:0-90%无冷凝 2.11电源:100-250V,50-60Hz,200W 2.12连接电脑:RS-232串口数据线或以太网 2.13电脑配置:MS-Windows XP,Vista or 7 三、仪器配置: 3.1主机1台 3.2样品气干燥器1个 3.3等速采样探头套装 1 套 3.4真空泵1个 3.5烧结收集盘1个 3.6精密颗粒物采样器1台

3.7采样器烟气采样套装1套 3.8计算机1台 3.9空气压缩机1台 四、技术服务要求: 4.1 供应商必须提供仪器的现场安装调试并达到投标书指标要求的技术性能,并同时在现场对用户进行操作培训。 4.2仪器在调试验收合格后,提供壹年免费保修服务,在保修期内,所有服务及配件全部免费,保修期外,仪器终身维修。 4.3供应商在中国应设有保税库,保证能更及时地为用户提供备品备件。 *4.4供应商在国内必须设有分析仪器培训,免费为用户提供仪器的基本原理、操作、日常维护及基础分析仪器理论课程,并为用户不少于两人的国内免费培训,培训期间提供食宿。 *4.5供应商为用户提供免费的电话咨询及技术服务。 五、售后服务: 5.1供应商应具有可靠的供货实力,在中国境内有维修站,并具有高素质的专业维修队伍。 5.2在接到用户维修请求后,应能在24小时内作出快速响应,并在72小时内到达现场。 5.3 仪器整机保修期为12个月(从最终验收合格后起)。 六、数量:1套 七、专家论证意见:

干湿两用激光粒度分析仪

济南润之科技有限公司产品目录 湿法激光粒度分析仪 (2) 一、仪器简介: (2) 二、仪器型号 (2) 1、Rise-2002型湿法激光粒度分析仪 (2) 2、Rise-2006型湿法激光粒度分析仪 (2) 3、Rise-2008型湿法激光粒度分析仪 (2) 三、应用范围: (2) 干法激光粒度分析仪 (3) 一、仪器简介: (3) 二、仪器型号: (3) 1、Rise-2012型干法激光粒度分析仪 (3) 2、Rise-2016型干法激光粒度分析仪 (3) 3、Rise-2018型干法激光粒度分析仪 (4) 三、应用范围: (4) 干湿两用激光粒度分析仪 (4) 一、仪器简介: (4) 二、仪器型号 (4) 1、Rise-2022型干湿两用激光粒度分析仪 (4) 2、Rise-2026型干湿两用激光粒度分析仪 (5) 3、Rise-2028型干湿两用激光粒度分析仪 (5) 三、应用范围: (5) 颗粒图像分析仪 (5) 一、仪器简介: (5) 二、仪器型号: (6) 1、Rise-3002型颗粒图像分析仪 (6) 2、Rise-3012型动态颗粒图像分析仪 (6) 三、应用范围: (7) 粉尘分散度测试仪 (7) Rise-3022型粉尘分散度测试仪 (7) 一、仪器简介: (7) 二、技术参数: (7) 三、应用范围: (7) 全自动比表面积及孔隙度分析仪 (8) 一、仪器简介: (8) 二、仪器型号: (8) 1、Rise-1001全自动比表面积及孔隙度分析仪 (8) 2、Rise-1010全自动比表面积及孔隙度分析仪 (8) 3、Rise-1020全自动比表面积及孔隙度分析仪 (9) 4、Rise-1030全自动比表面积及孔隙度分析仪 (9) 三、应用范围: (9)

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