激光法检测磨料粒度,为什么有些大颗粒检不出来?
激光法检测磨料粒度,为什么有些大颗粒检不出来?
激光粒度仪是近二十年来发展迅速的一种新型粒度仪。由于该仪器采用的计算机技术和激光原理相结合,充分发挥了各自的优势,使粉体粒度分析变得快捷方便,满足了粉体行业粒度分析的基本需求。加之仪器生产厂家的广泛宣传(仪器分析快速、准确、准确度高,分析精度为0.001μ),因此仪器得到了迅速的开发和应用。磨料行业的主要微粉制造商也购买了激光粒度分析仪。但是,随着激光粒度仪的广泛应用,激光粒度仪用于磨料粒度分析的问题也暴露出来。例如,无法分析大颗粒,无法有效准确地反映粒度组成的变化,仪器可校准且溯源性差。这些问题严重影响了测试结果的准确性和可靠性。
激光粒度仪的基本原理
激光照射粉末颗粒产生光衍射效应。粒子的大小差异导致激光衍射角的变化,在探测器上的投影显示衍射光晕大小的变化。激光粒度仪根据光晕的大小来分析粒径的粗细,根据光晕的强弱来判断一定粒径的量。然后计算机根据衍射光晕的大小和光强,按照预定的数学关系进行拟合近似分析,得到样品的粒度组成分析结果。
激光粒度仪的优势
操作简单,分析速度快,中值粒度分析结果更加准确稳定,满足粉体行业的基本需求。例如,已广泛应用于水泥、粉末冶金、选矿、食品、涂料、石油化工、磨料磨具等行业。
激光粒度仪的缺点
分辨率低,未标定,难以验证,物理意义不明确,拟合近似分析,不利于磨料的质量控制。由于其他行业对粒度组成的要求没有磨料行业那么严格,所以这些问题并不突出。
仪器缺点分析
⑴ 分辨率低。激光颗粒分析仪的分辨率主要取决于传感器的数量。例如目前分析范围为0-2000的通用型激光粒度仪最多有150个传感器,即平均分布距离为:2000/150=13.3μ。传感器相当于标尺的标线。标线越近,标尺的分辨率越高。普通的尺子标记等距。激光粒度仪的传感器是按照1:1.15的比例排列,保证相对分布距离差为15%,分辨率为距离差的一半。也就是说,激光粒度仪的最高分辨率为7.5%。再加上其他因素的影响,激光粒度仪的实际相对分辨率不到10%。
⑵ 无法校准。只要将激光粒度仪制成产品,传感器的布局就不能改变或调整。目前的仪器没有软件校准功能,所以即使知道分析误差,也不能通过二次校准来改变,只能对分析结果进行人工修正。由于激光粒度仪传感器多,且不是线性分布,系统误差既不是wei一的,也不是线性分布的,给后期分析结果的科学准确修正带来很大的麻烦。
⑶ 难以核实。由于激光粒度仪无法分析特定的一种或某些颗粒,因此通过第二种方法很难验证激光粒度仪分析结果的准确性。通常使用颗粒标准材料进行对比验证,通过颗粒标准材料测试结果的准确性来判断激光粒度仪的准确性。这只是间接验证。如果两种仪器的测试结果不同,就很难讨论和达成共识。
⑷物理意义不明确。激光粒度仪给出的粒度就是被测粒子的粒度。不得而知,所以很难追根溯源。目前,测量粒径的物理意义通常包括体积等圆整粒径,投影面积等圆整粒径、粒径、粒径、椭圆短轴粒径、粒径宽度粒径等。这些物理意义不是激光粒度分析仪。物理意义不明确,不便用试验结果指导微粉生产过程。
⑸ 拟合近似分析。由于激光粒度分析仪是拟合近似分析,拟合分析照顾主要参数的准确性,次要参数的偏差比较大。
例如,以中值粒径为22.2的颗粒标准材料为例,颗粒标准材料的粒径浓度比较好(最大粒径26.0,最小粒径18.0),激光颗粒分别使用尺寸分析仪和成像仪。进行分析。分析结果如图1-a、b、c所示。
图 1a 是颗粒标准材料的显微照片。最小颗粒为18μ,最大为26μ,中值粒径为22.2μ。成像仪和激光粒度仪的中值粒径测量结果基本一致,分别为21.8和21.9,比较准确,如图1b、c显示。对于D95、D90、D10、D5特征粒径,激光粒度仪分析结果的偏差有点离谱。激光粒度仪测得D95=27.2μ,也就是说根据激光粒度仪的检测结果,颗粒体系中至少含有5%的粒径大于27.2μ的大颗粒,但实际上系统中没有这么大的粒子。同样,D5也无中生有这样的结果。 “无中生有"是近似拟合分析的最大缺点。因此,不要对激光粒度仪的分析结果有误解,也不要认为激光粒度仪是的仪器,检测结果一定要准确。事实上,激光粒度仪只有中值粒度D50的分析结果比较准确。 D95、D90、D10、D5等特征粒径分析结果偏差较大,不能满足磨料质量控制要求。
结论
激光粒度仪用于分析磨料粉的粒度组成。不能真实有效地反映粒度组成的变化,不适合磨料差异化的质量控制。尤其是磨料应用企业,磨料供应商来源不统一,会造成磨料质量差异较大。因此,不适合用激光粒度仪来控制磨料的质量。激光粒度仪用户应根据实际情况选择使用激光粒度仪的分析结果。不要一味地认为激光粒度仪是“高精度、准确、可靠"。这是一种误解,不利于正确选择激光粒度仪。和使用。
上一篇:粒度粒形分析方法简述
下一篇:如何正确使用烟气分析仪