激光粒度分布儀是一種集光、機、電、計算機為一體的高科技產品,工作原理基于光散射原理。當激光照射到顆粒上時,會產生衍射和散射現象。不同粒徑的顆粒會產生不同的散射光分布,通過檢測這些散射光的分布,可以反推出顆粒的粒徑分布。具體來說,激光粒度分布儀通過收集和分析散射光的信號,來確定顆粒的大小分布。通常由激光器、樣品池、光學系統、探測器和數據處理系統等部分組成。激光器發出的激光經過光學系統聚焦后,照射到樣品池中的顆粒上。顆粒散射的光被光學系統收集,并聚焦到探測器上。探測器將光信號轉換成電信號,然后數據處理系統對這些電信號進行分析和處理,最終得到顆粒的大小分布信息。
1、光源系統:通常采用半導體激光器作為光源,波長一般為635 nm,功率為3 mW,使用壽命超過25000小時。這種光源具有良好的單色性和方向性,能夠提供穩定的平行光束用于照射待測顆粒。
2、光路系統:光路系統包括發射部分、接收部分和測量窗口。發射部分由光源和光束處理器件組成,主要提供單色的平行光作為照明光。接收器是儀器光學結構的關鍵,通常由傅立葉選鏡和光電探測器陣列組成。測量窗口則允許被測樣品在完q分散的懸浮狀態下通過,以便儀器獲得樣品的粒度信息。
3、探測器陣列:探測器陣列是激光粒度分布儀的核心部件之一,它負責收集散射光信號并轉換為電信號。這些探測器通常呈環狀排列,每個環代表一個特定的散射角度范圍,從而能夠覆蓋從大到小不同粒徑的顆粒。例如,某些型號的激光粒度分布儀可能擁有71個主向光電接收器和5個非均勻交叉排列的側向光電接收器。
4、數據處理系統:配備有先進的數據處理系統,能夠對收集到的散射光信號進行快速處理和分析,以得到顆粒的粒度分布信息。這些系統通常基于全Mie散射理論和優良的H.Golub分布反演算法,確保測試數據的準確性和可靠性。