光學顆粒計數(shù)器具有先進水平的光阻與角散射結(jié)合的顆粒計數(shù)器。由于大顆粒對光的遮擋作用較強,所以光阻法主要用來測試40-400μm的較粗和粗顆粒;由于細顆粒對光的散射作用較強,所以角散射法主要用來測試0.5-40μm的細顆粒。兩種測試方式相互結(jié)合,相互印證,拓展了儀器測量范圍同時也確保了測量的準確性。光學顆粒計數(shù)器具有激光照明光學傳感器,通過使用固態(tài)傳感器捕獲來自每個粒子的散射光,允許對單個粒子進行采樣。你知道有幾種方式可以對光學顆粒計數(shù)器進行檢測嗎?
光散射:
光散射是指光線通過不均勻的介質(zhì)而偏離其原來的傳播方向并散開到所有方向的現(xiàn)象。產(chǎn)生散射光,顆粒大時散射光信號強,散射光光強與顆粒粒徑成正比。
優(yōu)點:操作簡便,測試速度快,測試范圍大,重復性和準確性好,可實現(xiàn)在線測量和干法測量。
缺點:結(jié)果受分布模型影響較大,儀器造價較高。
動態(tài)圖像法:
由顯微鏡、高速攝像機、樣品分散系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及高速圖像分析軟件組成。
優(yōu)點:顆粒圖像直觀清晰,操作簡便、拍攝與分析速度快、重復性和準確性好,可干法也可濕法,可測量最大顆粒,可進行圓形度、長徑比等形貌分析。
缺 點:分析細顆粒(如-2 μm )圖像不清晰,誤差較大,成本較高。
靜態(tài)圖像法(顯微鏡法):
由顯微鏡、攝像機和圖像分析軟件組成。
優(yōu)點:成本較低,操作簡單,圖像清晰、可進行圓形度、長徑比等形貌分析。
缺點:分析速度慢,無法分析細 顆粒(如-2 μm )。
電鏡法:用電子顯微鏡(掃描電鏡或透射電鏡)拍攝顆粒圖像,然后再進行圖像 分析的方法。
優(yōu)點:能精確分析納米顆粒和超細顆粒,圖像清晰,表面紋理可見,分辨率高,是表征納米材料粒度的標準方法。
缺點:單幅圖像中的顆粒數(shù)少、代表性差、儀器價格昂貴。
光阻法:
當液體中的微粒通過一窄小的檢測區(qū)時,與液體流向垂直的入射光,由于被不溶性微粒所阻擋,從而使傳感器輸出信號變化,這種信號變化與微粒的截面積成正比,光阻法檢查注射液中不溶性微粒即依據(jù)此原理。
優(yōu)點:測試速度快,可測液體或氣體中顆粒數(shù),分辨力高,樣品用量少。
缺點:進樣系統(tǒng)比較復雜,不適用粒徑<1μm 的樣品。
電阻法:
電阻法(庫爾特)顆粒計數(shù)器粒度測量原理是小孔電阻原理。小孔管浸泡在電解液中,小孔管內(nèi)外各有一個電極,電流通過孔管壁上的小圓孔從陽極流到陰極。小孔管內(nèi)部處于負壓狀態(tài),因此管外的液體將流動到管內(nèi)。測量時將顆粒分散到液體中,顆粒就跟著液體一起流動。當其經(jīng)過小孔時,小孔的橫截面積變小,兩電極之間的電阻增大,電壓升高,產(chǎn)生一個電壓脈沖。當電源是恒流源時,可以證明在一定的范圍內(nèi)脈沖的峰值正比于顆粒體積。儀器只要測出每一個脈沖的峰值,即可得出各顆粒的大小,由各脈沖值即可統(tǒng)計出粒度的分布。
優(yōu)點:操作簡便,可測顆粒數(shù),等效概念明確,速度快,準確性好。
缺點:不適合測量超細樣品和寬分布樣品,更換小孔管比較麻煩。
沉降法:
沉降法是指粒度分析(settlinganalysis)通過檢測物料顆粒在介質(zhì)中的沉降速度進行物料粒度分析,確定其粒度組成的技術。
優(yōu)點:操作簡便,儀器可以連續(xù)運行,價格較低,準確性和重復性較好,測試范圍較大。
缺點:測試時間較長,操作較復雜,結(jié)果易受環(huán)境因素影響。
篩分法:
將解散后的碎屑顆粒倒人一套孔徑不同的標準篩中,通過充分振篩,將不同粒級的碎屑顆粒充分分開,稱量各粒級碎屑顆粒質(zhì)量,求得碎屑顆粒的粒度分布范圍。
優(yōu)點:簡單、直觀、設備造價低,常用于大于 38 μm (400 目)的樣品。
缺點:不能用于超細樣品;結(jié)果受人為因素和篩孔變形影響較大。
動態(tài)光散射法:
動態(tài)光散射法是測試納米材料粒度分布的常用方法。首先將納米顆粒放到合適的液體(通常為純凈水)中制成懸浮液,懸浮液中的納米顆粒由于受到 水分子熱運動(布朗運動)的碰撞而進行不規(guī)則運動。當一束水平偏振的激光照射到這些顆粒上時,會在引起的散射光強的瞬間變化。這些瞬間變化的散射光信號的幅度、頻率等特征與顆粒大小有關,對這些信號進行相關運算就可以得到呢米顆粒的粒度分布了。.
優(yōu)點:測試范圍寬(從納米到微米)、測試速度快,重復性好,操作簡便。缺點:測試寬分布的納米材料誤差及較大。