Testeur granulométrique laserPrincipalement utilisé pour mesurer la taille et la distribution granulométriques des matériaux, il s'agit d'un instrument d'analyse granulométrique plus couramment utilisé dans l'analyse inorganique, l'analyse organique et l'analyse biologique. Son principe est basé sur la diffusion laser, qui détermine la distribution de taille des particules dans un échantillon en mesurant l'intensité et l'angle de la lumière diffusée. Cet instrument présente les avantages d'une haute précision, d'une mesure rapide, d'une large gamme de mesures et d'une utilisation facile.

Le principe d'un testeur de granulométrie laser est d'utiliser un laser pour diffuser des particules dans un échantillon, en mesurant l'intensité et l'angle de la lumière diffusée pour calculer la taille et la distribution des particules. Plus précisément, lorsque l'échantillon est injecté dans l'instrument, le faisceau laser brille sur les particules de l'échantillon et la diffusion se produit. La lumière diffusée est collectée par le système de collecte et projetée sur le détecteur après focalisation par l'optique. Le détecteur mesure l'intensité et l'angle de diffusion de la lumière diffusée et transmet les données à un ordinateur pour analyse et traitement. À partir de la théorie de mie et de la loi de diffusion de la lumière, la distribution de taille des particules dans un échantillon peut être calculée.

　　Testeur granulométrique laserComposantes:

I. système optique (noyau)

C'est le "cœur" de l'instrument, responsable de la production du faisceau laser et de la collecte du signal lumineux diffusé.

Source laser:

Fonction: émet un faisceau de laser monochromatique de haute intensité, de haute cohérence et de longueur d'onde stable (Laser He - ne avec une longueur d'onde habituelle de 633 nm ou laser à semi - conducteur à 405 nm / 650 nm).

Exigences: bonne qualité du faisceau, puissance stable, petit angle de divergence.

Chemin optique (optical path):

Beam expander: agrandit le faisceau laser d'origine pour former un faisceau collimaté avec un parallélisme élevé qui illumine uniformément la zone de l'échantillon.

Lentilles de Fourier: situées à l'arrière de la cellule d'échantillons, elles sont utilisées pour focaliser la lumière diffusée sous différents angles sur le détecteur dans le plan focal. Sa distance focale détermine la plage de mesure de l'instrument.

Filtre spatial: contient généralement des trous d'épingle pour filtrer la lumière parasite et la diffraction d'ordre supérieur dans le faisceau laser, obtenant un faisceau de mode fondamental pur.

Système de détection (Detector System):

Fonction: reçoit et quantifie le signal laser diffusé par les particules.

Composition: un réseau plan focal de photodétecteurs multicanaux à anneaux multiples.

Détecteur central: reçoit la lumière transmise qui n'est pas diffusée (pour calculer la concentration de l'échantillon).

Détecteur d'anneau extérieur: composé de plusieurs anneaux concentriques et de secteurs recevant respectivement des signaux lumineux sous différents angles de diffusion. La lumière diffusée par les petites particules est concentrée dans un petit angle vers l'avant, reçu par le canal de petit angle de l'anneau extérieur; La lumière diffusée par les grosses particules est répartie sur des angles plus larges, y compris les grands angles et les côtés orientés vers l'avant, reçus par les grands angles et les canaux latéraux de l'anneau extérieur.

Rôle: convertit les signaux optiques en signaux électriques et effectue une résolution spatiale en angles.

II. Système d'échantillon (clé)

Responsable de l'introduction de l'échantillon de particules à mesurer dans le faisceau à l'état monodispersé.

Cellule d'échantillon (Sample Cell):

Fonction: contient l'échantillon, le faisceau laser traverse cette zone pour éclairer les particules.

Matériel: généralement quartz ou verre optique de haute qualité, garantissant la transmission de la lumière et l'inertie chimique.

Type:

Wet dispersion Unit (système de dispersion par voie humide): le plus courant. Contient une cellule de circulation dans laquelle l'échantillon est en suspension dans un liquide (généralement de l'eau ou un solvant organique).

Dry dispersion Unit (Dry dispersion Unit): pour les échantillons de poudre, la poudre est dispersée et soufflée à travers le faisceau lumineux par un flux d'air (air comprimé ou azote).

Systèmes de dispersion et de circulation (spécifiques à la méthode humide):

Disperseur ultrasonique (Ultrasonic Probe / Bath): appliquer l'énergie ultrasonique, disperser l'agglomération des particules pour obtenir une dispersion unique des particules.

Agitateur (Stirrer): maintient l'uniformité de la suspension de l'échantillon et empêche la sédimentation des particules.

Pompe de circulation: la suspension est entraînée pour circuler dans la cellule d'échantillonnage et la tuyauterie, assurant la représentativité des mesures.

échantillonneur (facultatif):

L'échantillonneur automatique permet une mesure sans surveillance de plusieurs lots d'échantillons, améliorant le flux.

Iii. Système de contrôle électronique

Responsable du fonctionnement coordonné et du traitement du signal des différents composants de l'instrument.

Carte de circuit de commande principale:

Contrôler le démarrage et l'arrêt et les paramètres des composants tels que les interrupteurs laser, les ultrasons, l'agitation, les pompes, les vannes, etc.

Amplification du signal et carte d'acquisition:

Le signal électrique faible émis par le détecteur est amplifié, filtré et converti en un signal numérique (conversion A / d) qui est transmis à un ordinateur.

Module d'alimentation:

Fournit une alimentation de travail stable pour les lasers, les pompes, les ultrasons, les circuits de contrôle, etc.

Iv. Systèmes logiciels (cerveau)

Responsable du traitement des données, de l'analyse, de l'affichage et de la génération de rapports.

Logiciel de contrôle d'instrument:

Fournit une interface utilisateur, définit les paramètres de mesure (par exemple, temps d'ultrasons, vitesse d'agitation, opacité, temps de mesure), démarre / arrête la mesure, surveille l'état de l'instrument.

Algorithme d'inversion de données:

Fonction principale: à partir des données de distribution angulaire de l'intensité lumineuse diffusée acquises par le détecteur, des calculs mathématiques complexes d'inversion sont effectués en appliquant la théorie de la diffusion de mie ou la théorie de la Diffraction de Fraunhofer pour obtenir la distribution granulométrique des particules (distribution volumique, distribution quantitative, etc.).

Il est nécessaire d'entrer des paramètres optiques tels que l'indice de réfraction et l'Absorbance de l'échantillon et du milieu de dispersion.

Logiciel d'analyse et de reporting de données:

Affiche la courbe de distribution granulométrique (histogramme, courbe de distribution cumulative).

Calculer et rapporter les valeurs caractéristiques: D10, D50 (diamètre médian), D90, Taille moyenne des particules, surface spécifique, etc.

Fournit des fonctionnalités de comparaison de données, d'analyse statistique, de génération de modèles de rapports.

V. composants auxiliaires

Boîtier et rack:

Fournit un support mécanique, protège contre la lumière extérieure et les interférences électromagnétiques, garantit un environnement de mesure stable.

Capteur de température (facultatif):

Surveiller la température de l'échantillon, car la température affecte la viscosité et l'indice de réfraction du milieu de dispersion.

Système de centrage automatique (modèle High d):

Assurez - vous que le faisceau laser traverse précisément le Centre de la cellule d'échantillon, améliorant ainsi la précision et la répétabilité de la mesure.