激光粒度分布仪是一种集光、机、电、计算机为一体的高科技产品,工作原理基于光散射原理。当激光照射到颗粒上时,会产生衍射和散射现象。不同粒径的颗粒会产生不同的散射光分布,通过检测这些散射光的分布,可以反推出颗粒的粒径分布。具体来说,激光粒度分布仪通过收集和分析散射光的信号,来确定颗粒的大小分布。通常由激光器、样品池、光学系统、探测器和数据处理系统等部分组成。激光器发出的激光经过光学系统聚焦后,照射到样品池中的颗粒上。颗粒散射的光被光学系统收集,并聚焦到探测器上。探测器将光信号转换成电信号,然后数据处理系统对这些电信号进行分析和处理,最终得到颗粒的大小分布信息。
1、光源系统:通常采用半导体激光器作为光源,波长一般为635 nm,功率为3 mW,使用寿命超过25000小时。这种光源具有良好的单色性和方向性,能够提供稳定的平行光束用于照射待测颗粒。
2、光路系统:光路系统包括发射部分、接收部分和测量窗口。发射部分由光源和光束处理器件组成,主要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,通常由傅立叶选镜和光电探测器阵列组成。测量窗口则允许被测样品在完q分散的悬浮状态下通过,以便仪器获得样品的粒度信息。
3、探测器阵列:探测器阵列是激光粒度分布仪的核心部件之一,它负责收集散射光信号并转换为电信号。这些探测器通常呈环状排列,每个环代表一个特定的散射角度范围,从而能够覆盖从大到小不同粒径的颗粒。例如,某些型号的激光粒度分布仪可能拥有71个主向光电接收器和5个非均匀交叉排列的侧向光电接收器。
4、数据处理系统:配备有先进的数据处理系统,能够对收集到的散射光信号进行快速处理和分析,以得到颗粒的粒度分布信息。这些系统通常基于全Mie散射理论和优良的H.Golub分布反演算法,确保测试数据的准确性和可靠性。