激光粒度仪应用与发展详解
激光粒度分析仪课件
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光路设计
采用开角式、闭角式或光 纤式等不同光路设计，以 满足不同测量需求。
光学元件
反射镜、聚焦
保持光束质量稳定，以提 高测量精度和重复性。
检测器
检测器类型
光电倍增管、光电二极管 等，根据测量需求选择合 适的检测器。
动态范围
检测器的动态范围需满足 测量需求，以提高测量精 度和线性度。
进行测量
将标准样品放入仪器中，进行 测量并记录结果。
分析结果
根据标准样品的已知粒径，分 析仪器的测量结果是否准确。
结果评估与误差分析
结果评估
将仪器测量的结果与标准样品的已知粒 径进行比较，评估仪器测量的准确性。
VS
误差分析
分析仪器测量结果与标准样品已知粒径之 间的误差，找出误差来源，如仪器误差、 样品制备误差等。
动态光散射法
通过测量颗粒在运动状态时散射光的频率变化来分析颗粒粒径。
动态光散射法利用了颗粒在溶液中做布朗运动的现象，当颗粒运动时，散射光的 频率发生变化。通过测量散射光的频移，可以反推出颗粒的粒径分布。该方法具 有较高的测量精度，适用于测量较窄粒径范围，尤其适用于小颗粒的测量。
透射法
通过测量光线通过颗粒悬浮液时透射光的光强来分析颗粒 粒径。
电信号经过处理后，可 以输出颗粒大小的分布 结果。
应用领域
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化工
用于研究化学反应过程中颗粒 大小的变化，以及催化剂、填
料等颗粒的粒度分布。
制药
用于研究药物颗粒的粒度分布 ，以及制备微粉、纳米药物等
。
陶瓷
用于研究陶瓷材料的颗粒大小 和分布，以及烧结过程中的变
化。
环境
激光粒度仪原理与应用
激光粒度仪原理与应用激光粒度仪（Laser Particle Size Analyzer）是一种运用激光光源和散射原理，通过对散射光的测量，获得物料粒径分布的仪器。
其原理是利用激光光源照射样品，样品中的粒子会散射出不同角度的光。
通过测量不同角度的散射光强度大小，可以推导出样品中粒子的粒径分布。
激光粒度仪广泛应用于颗粒物料的科学研究、工业制造和质量控制领域。
多角度散射法是指在不同角度上收集和测量样品中的散射光。
通过分析不同角度上的散射光的强度和散射角度，可以计算出样品中的粒径分布。
这种方法适用于较大粒径分布范围的样品，具有高测量精度和准确性。
动态光散射法是基于布朗运动原理和光谱分析技术的，通过连续监测粒子的布朗运动过程，获得粒径和时间的关系曲线，进而得到样品中的粒径分布。
这种方法适用于较小粒径范围的样品。
激光粒度仪在许多领域中得到广泛应用。
首先，激光粒度仪在颗粒物料的科学研究中起到了重要作用。
通过对样品中粒子的粒径分布的测量，研究人员可以了解和分析颗粒物料的物化属性，如表面积、比表面积、粒径分布等，从而为材料研究和新材料开发提供科学依据。
其次，激光粒度仪在工业制造中具有重要应用。
在制药、化工、冶金、矿业等行业中，颗粒物料的粒径对产品的品质和生产过程的稳定性起着至关重要的作用。
激光粒度仪可以帮助企业实时监测和控制产品的粒径分布，确保产品质量的一致性和稳定性，提高生产效率和降低成本。
综上所述，激光粒度仪是一种应用广泛的粒度分析仪器，其原理基于散射原理，可以通过测量不同角度的散射光强度大小，获得样品中的粒径分布。
它在颗粒物料的科学研究、工业制造和质量控制等领域发挥着重要作用，为材料研究、产品质量控制和环境监测等提供了科学依据。
最新S3500系列激光粒度分析仪
最新S3500系列激光粒度分析仪——开启粒度分析新篇章一、核心技术，引领行业潮流S3500系列激光粒度分析仪采用国际领先的激光衍射技术，结合高性能激光器和高分辨率探测器，实现了对样品粒度的快速、准确测量。
相较于传统粒度分析仪，S3500系列在测量范围、分辨率和重复性等方面均有显著提升，满足了不同行业对粒度分析的高要求。
二、智能化设计，操作简便快捷S3500系列激光粒度分析仪采用全触摸屏操作，界面简洁明了，操作流程直观易懂。
即使是无专业背景的人员，也能轻松上手。
分析仪还具备智能故障诊断功能，一旦出现故障，系统会自动提示故障原因，便于用户快速解决问题。
三、应用范围广泛，满足多样化需求S3500系列激光粒度分析仪适用于化工、医药、食品、建材、环保等众多领域。
无论是固体粉末、悬浮液还是乳液，S3500系列都能为您提供精确的粒度分析结果，助力您的研究和生产。
四、高效数据处理，提升工作效率S3500系列激光粒度分析仪具备强大的数据处理功能，可自动粒度分布曲线、粒度分布表等多种图表，方便用户快速了解样品粒度信息。
同时，分析仪支持数据导出，便于用户进行进一步分析和存档。
五、精确测量，确保实验数据可靠性S3500系列激光粒度分析仪在精确度上做到了极致，其独特的光学系统设计，有效减少了测量过程中的误差，确保了实验数据的可靠性和稳定性。
无论是微纳米级别的超细粒子，还是宏观尺寸的颗粒，S3500系列都能提供精确的粒度分布数据，为科研和产品质量控制提供坚实的数据支持。
六、环保节能，践行绿色发展理念在环保日益受到重视的今天，S3500系列激光粒度分析仪在设计之初就充分考虑了节能和环保因素。
其采用的激光器具有低功耗、长寿命的特点，减少了能源消耗和维护成本。
同时，分析仪的整体结构紧凑，占地面积小，有助于实验室空间的合理利用。
七、完善的售后服务，让您无后顾之忧我们深知，优质的售后服务是产品品质的重要组成部分。
因此，S3500系列激光粒度分析仪提供全方位的售后服务，包括安装、培训、维修和定期校准等。
激光粒度仪的作用原理是什么
通过颗粒衍射或散射光的空间分布分析颗粒大小的仪器被称之为激光粒度仪。
它采用Furanhofer衍射及Mie散射理论，因为不受温度、介质、密度以及表面状态等因素的影响，激光粒度仪如今正广泛的应用于各行各业。
很多人所在的工作岗位都会遇到这个仪器，但不一定每个人都了解它的作用原理和应用范围。
本文就和大家一起来做个简单的知识分享。
一、作用原理不管什么仪器，搞定它的工作原理，其它的基本就很简单了。
激光粒度仪的工作原理涉及颗粒衍射或散射光空间分布等内容。
由于激光具有很好的单色性和较强的方向性，所以一束平行的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。
当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象。
其中散射部分的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。
散射角θ的大小与颗粒的大小相关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。
利用这个原理，在不同的角度上测量散射光的强度，就可以拿到样品的粒度分布了。
二、应用范围搞清楚原理，下一步就是它的应用范围了。
什么仪器用在什么环境上，用在哪个地方都是很有讲究的，用错领域，用错环境可能都会造成仪器的损害和测量结果的误差。
激光粒度仪目前主要应用于建材、化工、冶金、能源、食品、电子、地质、军工、航空航天、机械、高校、实验室，研究机构等领域。
类似这种大型仪器，买回去一定要注意它的环境要求，小心因为湿度和温度造成仪器寿命的缩短。
激光粒度仪的温度要求大概就是10-40℃，湿度要求只要在百分之90以下就可以了。
当然，除了这些还需要找专业技术人员进行日常维护，别不小心造成工作停滞。
本期对激光粒度仪的工作原理和工作领域、工作环境做了简单介绍，其中有不尽详细的地方也可以电话咨询大昌洋行等公司，他们会给出相对专业化的答案。
下一期将会对仪器的使用以及指标分析做一个介绍，希望通过这系列文章帮助您了解更多的激光粒度仪。
激光粒度分析仪的原理特点及其应用现状
激光粒度分析仪的原理特点及其应用现状激光粒度仪顾名思义既然是粒度仪那当然是测量颗粒的，利用了激光具有的单色性和极强的方向性等特性，激光粒度仪是全球范围内公认的最先进，最快捷的颗粒测试仪器。
粒度分析在材料工程、食品工程、制药工程、石油化工、国防工业等领域具有重要作用。
由于传统的粒度测量方法操作繁琐，耗时较长，已经越来越不能适应现代工业和科研快速反应的需求。
现代新兴科技的发展使激光和微电子技术应用到粒度测量领域，完全克服了传统方法所带来的弊端，在大大减轻劳动强度的同时，加快了样品的检测速度，提高了检测结果的质量。
近年来，有关粒度分布的测试技术和测试方法有很多，而激光粒度分析方法，因测量速度快、精度高及准确度好等特点被人们普遍认同。
激光粒度仪顾名思义既然是粒度仪那当然是测量颗粒的，利用了激光具有的单色性和极强的方向性等特性，激光粒度仪是全球范围内公认的最先进，最快捷的颗粒测试仪器。
激光粒度分析仪的测量原理激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布的。
由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以在没有阻碍的无限空间中激光将会照射到无穷远的地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。
激光粒度分析仪的原理特点及其应用现状米氏散射理论表明，当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ，θ角的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小;颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。
即小角度(θ)的散射光是有大颗粒引起的;大角度(θ1)的散射光是由小颗粒引起的。
进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。
这样，测量不同角度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。
为了测量不同角度上的散射光的光强，需要运用光学手段对散射光进行处理。
我们在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜，在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器，不同角度的散射光通过富氏透镜照射到多元光电探测器上时，光信号将被转换成电信号并传输到电脑中，通过专用软件对这些信号进行处理，就会准确地得到粒度分布了。
激光粒度仪的特点及应用
激光粒度仪的特点及应用激光粒度仪的工作原理激光粒度仪是一种利用激光光束进行粒度分析的仪器。
它通过激光光束在样品中进行衍射，从而得到样品中颗粒的大小、浓度和分布情况等信息。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.激光器产生单色激光，照射在样品上。
2.颗粒将激光光束吸收和散射后，形成散射光。
3.多个探测器接收这些散射光，并将其转换为电信号发送到电子器件。
4.通过分析接收到的电信号，可以获得样品中颗粒的大小、浓度和分布情况等信息。
激光粒度仪的特点激光粒度仪的特点有很多，主要包括以下几个方面：1.高精度：激光粒度仪可以检测非常小的颗粒，一般来说可以检测到0.1微米的粒子。
2.快速性：激光粒度仪工作速度非常快，仅需几秒钟就可以完成一次检测。
3.非破坏性：激光粒度仪不会对样品造成破坏，因此可以在检测后继续使用样品进行其他的实验或分析。
4.粒度分布：激光粒度仪可以测量大量颗粒的粒度分布，并且可以根据需要进行分组。
5.自动化：现代的激光粒度仪通常具有自动化功能，可以自动开关、清洁、校准和存储数据等。
激光粒度仪的应用范围由于激光粒度仪具有高精度、快速性、非破坏性、可靠性、自动化等特点，因此广泛应用于多个领域。
1.医药领域：激光粒度仪可以用来研究药物的微粒大小、分布和浓度，以便更好地控制药物的成分和治疗效果。
2.食品行业：激光粒度仪可以对食品进行粒度分析，以保证其质量和安全性。
3.化学领域：化学反应中颗粒的大小、浓度和分布情况对反应结果有很大影响。
激光粒度仪可以用来研究化学反应中的颗粒情况，进而优化反应条件。
4.环境监测：激光粒度仪可以测量空气、水和土壤中的污染物微粒，以便实时监测和分析环境质量。
总之，随着科技的不断进步，激光粒度仪在多个领域中都有着广泛的应用，其高精度、快速性、非破坏性和自动化等特点，为科研和工业分析提供了有力的工具。
激光粒度仪发展现状及未来趋势分析
激光粒度仪发展现状及未来趋势分析激光粒度仪是一种利用激光光束对物料进行粒度测量的仪器，广泛应用于粉体、颗粒等物料的分析和测量。
本文将分析激光粒度仪的现状，并展望未来其可能的发展趋势。
首先，目前激光粒度仪在粒度分析领域已经成为主流工具之一。
其优点主要包括高精度、快速测量速度和非侵入性。
激光粒度仪通过测量激光散射的特性，可以精确地确定物料的颗粒尺寸分布，从而提供物料的粒度分析数据。
这些数据在制药、化工、材料科学等领域中具有重要的应用价值。
然而，当前激光粒度仪仍存在一些挑战和限制。
一方面，当前激光粒度仪对物料的适应性有一定的局限性，不能适用于所有的物料类型。
另一方面，激光粒度仪的测量结果可能受到物料形状、颗粒结构和测量环境等因素的影响，因此在使用过程中需要进行校正和修正。
然而，未来激光粒度仪仍有很大的发展潜力。
随着科学技术的进步，激光粒度仪的精度和测量范围将不断提高。
例如，随着纳米材料的广泛应用，激光粒度仪需要能够测量更小尺寸范围的颗粒。
同时，随着人工智能和大数据技术的发展，激光粒度仪也将能够实现更智能化的操作和数据分析，从而提高用户的使用便利性和测量结果的可靠性。
此外，激光粒度仪的应用领域也在不断拓展。
除了传统的材料科学和化工领域，激光粒度仪在环境监测、食品安全、生物医药等领域也具有广阔的应用前景。
例如，激光粒度仪可以用于监测大气颗粒物的浓度和尺寸分布，从而帮助改善空气质量。
在食品安全方面，激光粒度仪可以用于监测食品中的微粒和微生物，确保食品的质量和安全性。
在生物医药领域，激光粒度仪可以用于药物的分散性和吸收性的研究，为药物的研发和生产提供重要数据支持。
综上所述，激光粒度仪是一种重要的粒度分析仪器，在当前已经成为主流工具之一。
虽然仍存在一些挑战和限制，但随着科学技术的进步，激光粒度仪仍具有广阔的发展空间。
未来的发展趋势包括提高精度和测量范围、实现更智能化的操作和数据分析、拓展更广阔的应用领域等。
可以预见，在不久的将来，激光粒度仪将在更多领域中发挥重要的作用，并为科学研究和工业生产提供更可靠的粒度分析数据。
激光衍射激光粒度仪原理
激光衍射激光粒度仪原理
激光衍射激光粒度仪是一种常用的粒度分析仪器，用于测量固体或液体中颗粒的尺寸分布。
其原理基于激光在颗粒上的衍射现象。
激光粒度仪的工作原理如下：
1. 激光照射：激光束通过一个透镜聚焦到一个称为激光点的区域内。
2. 衍射现象：当激光束照射到颗粒上时，会发生衍射现象。
衍射就是光的传播方向被颗粒打乱并散射出去的现象。
3. 散射光收集：在激光点周围，放置一个光散射器，用于收集散射的光。
收集的光通过透镜进入光电探测器。
4. 信号处理：光电探测器将收集到的光转换为电信号。
根据衍射光的强度和波形，可以计算出颗粒的尺寸分布。
5. 数据分析：仪器会自动计算和显示颗粒的尺寸分布曲线。
通常会提供平均粒径、粒径分布的标准差等参数。
激光衍射激光粒度仪通过利用衍射光的特性，可以非常准确地测量颗粒的尺寸分布。
这种方法适用于微米级甚至纳米级颗粒的测量，广泛应用于研究和生产中的颗粒分析。
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材化12-1 张斌
激光粒度仪介绍
激光粒度仪是通过测量颗粒群的衍射光谱经计算机处理来分析其 颗粒分布的。它可用来测量各种固态颗粒、雾滴、气泡及任何两相悬 浮颗粒状物质的粒度分布、测量运动颗粒群的粒径分布。它不受颗粒 的物理化学性质的限制。该类仪器因具有超声、搅拌、循环的样品分 散系统，所以测量范围广（测量范围可0.02~2000微米，有的甚至更 宽）；自动化程度程度高；操作方便；测试速度快；测量结果准确、 可靠、重复性好。可广泛用于石油化工、陶瓷、染料、水泥、煤粉、 研磨材料、金属粉末、泥沙、矿石、雾滴、乳浊液等粒度的测定。如 国产JL、WJL系列激光粒度分析仪，英国产Mastersizer系列激光粒度 分析仪，以及可用来测定纳米级的PCS纳米粒度分析仪。
激光粒度仪经典的光路如图所示。它由发射、接受和测量窗口等三部分组成。发射部分由光源 和光束处理器件组成，主要是为仪器提供单色的平行光作为照明光。接收器是仪器光学结构的关键。 测量窗口主要是让被测样品在完全分散的悬浮状态下通过测量区，以便仪器获得样品的粒度信息。
接收器由傅立叶透镜和光电探测器阵列组成。所谓傅立叶透镜就是针对物方在无限远，像方在后 焦面的情况消除像差的透镜。激光粒度仪的光学结构是一个光学傅立叶变换系统，即系统的观察面 为系统的后焦面。由于焦平面上的光强分布等于物体（不论其放置在透镜前的什么位置）的光振幅 分布函数的数学傅立叶变换的模的平方，即物体光振幅分布的频谱。激光粒度仪将探测器放在透镜 的后焦面上，因此相同传播方向的平行光将聚焦在探测器的同一点上。探测器由多个中心在光轴上 的同心圆环组成，每一环是一个独立的探测单元。这样的探测器又称为环形光电探测器阵列，简称 光电探测器阵列。
激光器发出的激光束经聚焦、低通滤波和准直后，变成直径为 8~25mm 的 平行光。平行光束照到测量窗口内的颗粒后，发生散射。散射光经过傅立叶 透镜后，同样散射角的光被聚焦到探测器的同一半径上。一个探测单元输出 的光电信号就代表一个角度范围（大小由探测器的内、外半径之差及透镜的 焦距决定）内的散射光能量，各单元输出的信号就组成了散射光能的分布。 尽管散射光的强度分布总是中心大，边缘小，但是由于探测单元的面积总是 里面小外面大，所以测得的光能分布的峰值一般是在中心和边缘之间的某个 单元上。当颗粒直径变小时，散射光的分布范围变大，光能分布的峰值也随 之外移。所以不同大小的颗粒对应于不同的光能分布，反之由测得的光能分 布就可推算样品的粒度分布。
测量下限是激光粒度仪重要的技术指标。激光粒度仪光学结构的改进基 本上都是为了扩展其测量下限或是小颗粒段的分辨率基本思路是增大散射光 的测量范围、测量精度或者减少照明光的波长。
激光粒度仪的结构
仪器系统的组成主要包括三部分， 1）主机（光学元件），标志为MasterSizer2000；主机用来收集测量样品
、液体样品，都可以在30s之内完成光路校正、背景扣除、取样（6000次） 、数据处理、报告生成等全部操作。 • 3)真正的激光衍射方法，完全符合1997年颁布的ISO13320激光衍射方法 粒度分析国际标准。 • 4）MS2000具有SOP（Standard Operation Programme）功能，即标准操作 规程。在软件的指引下完成设置和自动操作，消除人为操作误差和外部环 境影响误差。所以SOP特别适合跨地域的质量控制，为不同试验室的试验数 据对比带来了方便。在水利行业，可保证各泥沙室的颗粒分析在相同控制 参数下完成，使资料更具一致性。
激光粒度仪的应用
基于光散射理论的激光粒度仪已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。
测量基本原理
激光粒度仪是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度 分布的。由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行 的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的地方，并且在传 播过程中很少有发散的现象。当光束遇到颗主光束的传播方向形成一个夹角 θ。散射理论和结果证明，散射角θ的大小与颗粒的大小有关，颗粒 越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角 就越大。
1 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(上、中、 下游)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。
• 5）高度智能化，MS2000采用最先进的模块化设计思想，干、湿进样器转 换方便。当进样器与主机连接时，软件自动识别干法或湿法进样器。当操 作者遇到问题或对仪器操作不熟悉时，可以通过软件提示功能解决问题。
• 6）结果报告形式多样，可提供粒度分布数据、图形、平均值、中数粒径 、峰值等大量信息。根据用户要求，粒度可自由分级，自由修改报告界面 ，加所需内容。所有操作无需重新编程。所得数据和图形可和WINDOWS应用 软件（如Microsoft Word，Excel）动态连接。
内粒度大小的原始数据。 2）附件（进样器），标识为Hydro2000G(普通湿法)；附件唯一的目的就是
将样品分散混匀充分并传送到主机以便于测量。 3）计算机和Malvern测量软件；Malvern软件可定义、控制整个测量过程，
并同时处理测量的粒度分布数据、显示结果并打印报告。
仪器主要性能指标：
• 1）单量程检测范围0.02～2000μｍ的颗粒直径，无需更换镜头。 • 2）检测速度快，扫描速度1000次/s。任何粒度分布在此范围之内的固体