粒径仪是一种用于测量颗粒大小及其分布的精密仪器,在化工、制药、食品、环境监测等领域具有广泛应用。其核心原理是通过物理或光学方法分析颗粒的尺寸特征,并转化为可量化的数据。
一、工作原理
测量原理主要基于颗粒与光、电、声等物理场的相互作用。常见的测量方式包括:
光学法:利用光的散射或衍射现象,当光束照射颗粒时,颗粒会使光线发生偏转或散射,通过检测散射光的强度分布,推算颗粒大小。
电学法:基于颗粒通过微小孔隙时引起的电阻变化,或颗粒在电场中的迁移率差异进行分析。
声学法:通过颗粒在流体中运动时对声波的散射或阻尼效应,间接测量颗粒大小。
成像法:借助显微镜或高速摄像技术直接观察颗粒形态,并通过图像分析软件计算粒径分布。
不同原理的粒径仪适用于不同粒径范围和样品特性,通常采用动态光散射法,而微米级颗粒则可能适用激光衍射或电感应法。
二、关键技术解析
性能取决于其核心技术的优化,主要包括:
信号检测与处理:高灵敏度的传感器和先进的算法能提高测量精度,减少噪声干扰。
分散技术:样品中的颗粒可能团聚,影响测量结果。因此,粒径仪通常配备超声分散、机械搅拌或流体剪切装置,确保颗粒均匀分布。
校准与标准化:为保证测量准确性,仪器需定期用标准颗粒进行校准,确保数据可靠性。