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关于粒度仪器的准确性问题分析
  • 发布日期:2022-05-16     信息来源:      浏览次数:30
    •   粒度仪器的准确性问题
       
        准确性是指测量值相对真值的偏差;偏差的绝对值越小,就说明测量的准确性越高。
       
        因此通常的测量仪器都有“准确性”这个指标。然而粒度测量仪器却是个例外,因为在绝大多数情况下,粉体粒度事实上没有真值,所以对它的测量也谈不上“准确性”。
       
        一个粉体样品是由成万上亿个单个颗粒组成的。粒度是对样品颗粒大小的整体描述,通常用一个分布函数来表示(实际测量中,用粒度分布表或粒度分布曲线表示),这个函数称为粒度分布(函数)。在同一个粉体样品中,各个颗粒的大小是互不相同的;除了球状颗粒这一特例之外,各个颗粒的形状往往也互不一样。单个颗粒的大小称为“粒径”。(微分)粒度分布是指单位粒径段上对应于该粒径的颗粒重量或数量。因此粒度测量的基础是粒径或颗粒大小。如果颗粒是圆球形的,那么粒径就是直径,其真值是明确的。然而对于占粉体材料绝大多数的形状不规则的颗粒而言,粒径的真值是什么呢?
      粒度仪
        作了如下定义:“通过颗粒重心,连接颗粒表面两点之间的线段的大小。因此,在这种情况下,直径不是单一的,而是一个分布,即连续地从一个上限值变化到一个下限值,这时的粒径只能是所有这些直径的统计平均值。因此,对于一个给定的非球状颗粒,其粒度值还和计算的平均方法有关。这里已经从理论上指出了“粒经”值的不确定性。
       
        在实际的粒度测量操作中,我们不可能如上述理论那样去测量或定义粒经。我们是用等效粒径的这一参数去描述颗粒大小的,其定义是:“当被测颗粒的某种物理特性与某一直径的同质球体(组合)相近时,就把该球体的直径作为被测颗粒的等效粒径”。
       
        当然,如果被测颗粒是圆球形的,则等效粒径就是其真实直径。不同原理的仪器,采用不同的物理特性作等效时的参考量,例如,激光粒度仪利用颗粒对光的散射特性,沉降仪利用沉降速度,电阻法(库尔特)计数器用电压脉冲高度等等。既然作等效参考用的物理特性不同,就必然造成等效结果的不同,即粒径值的不同。甚至会出现一个颗粒等效于一组球体组合的现象。到底以哪一种结果为准呢?或者说哪一个代表真值呢?谁都不能说是,也不能说谁不是。
       
        从更基本的角度上看,不规则物体客观上就不存在“直径”。所谓的“直径”都是人为定义的。定义不同,“真值”就不同,不存在通常意义上的“真值”。没有通常意义上的“真值”,就谈不上测量的“准确性”。
       
        如果非要使用“准确性”指标不可,只能对不同类型的仪器、不同形貌特征的粉体样品,分别给出其标准值作为“真值”,以统一粒度测量的数值。但这样做的工作量是巨大的,要得出为各方所认可的结果也很困难。