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    激光粒度儀是專指通過顆粒的衍射或散射光的空間分布（散射譜）來分析顆粒大小的儀器。顆粒樣品以合適的濃度分散到適宜的的液體或者氣體之中，使其通過單色光束，當(dāng)光遇到顆粒后以不同角度散射，由多元探測器測量散射光，存儲這些與散射圖樣有關(guān)的數(shù)值并用于隨后的分析，通過適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)模型和數(shù)學(xué)過程，轉(zhuǎn)換這些量化的數(shù)據(jù)，得到一系列散射的粒徑段上的顆粒體積相對于顆?？傮w積的百分比，從而得到顆粒粒度體積分布。顆粒在各個方向上產(chǎn)生的散射圖樣和顆粒的粒徑有關(guān)，如圖1，同時還與相對折射率、波長、相對偏振度散射角有關(guān)。

圖1不同顆粒對于激光散射圖示

    光粒度儀一般是由激光發(fā)射器、樣品槽，以及傅里葉鏡頭和探測器組成。但是隨著技術(shù)發(fā)展不同的理論的技術(shù)被應(yīng)用到該測試方法中。后來，德國公司FRITSCH使用了超級矩陣元和聚集激光的“反傅里葉變換”，使得測量范圍有更多的通道，提高了測量精度。后來一些公司使用“雙鏡頭”來增大散射光的接收角，以此來提高精度。隨著光導(dǎo)纖維的發(fā)展，出現(xiàn)了“Ｙ型”光纖光路系統(tǒng)，將其應(yīng)用到該測試方法中，利用背散射和多普勒頻移效應(yīng)，結(jié)合動態(tài)光散射理論和數(shù)學(xué)處理模型，基本可以實現(xiàn)原位檢測。目前精度較高時是Beckman Coulter公司采用的光學(xué)結(jié)構(gòu)，在雙鏡頭的基礎(chǔ)上使用散射的振動強度差技術(shù)（PIDS）來分析非球狀粒子。

圖2激光粒度儀的經(jīng)典構(gòu)成圖

1. 測試范圍：0.1μm-3 mm顆粒粒徑分布，并假設(shè)顆粒為球體。

2. 取樣：注意均勻取樣，材料在運送過程中，由于振動會使得粗、細的顆粒的發(fā)生分層。因此在取樣時注意多點取樣，取樣方法的要固定，以此來保證均勻性。

3. 樣品的制備：樣品的制備有兩種方法，干法和濕法。干法是將粉體材料通過壓縮空氣噴入檢測池內(nèi)進行測量，這種方法的優(yōu)點是簡單、快捷，但是這種方法的的分散效果不好，會導(dǎo)致結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性不好。濕法是將材料分散到液體之中，同時輔以分散劑、機械分散和超聲分散的手段來實現(xiàn)更好的分散，溶劑有水和乙醇，水泥基材料常用的分散劑為聚羧酸減水劑。

1. 打開儀器，根據(jù)要求，對機器進行參數(shù)設(shè)置；

2. 設(shè)定材料的光學(xué)參數(shù)，材料的折射率可以才在儀器使用說明或者《物理化學(xué)》中可以找到；

3. 背景測定，在加入測試試樣之前，需要將分散介質(zhì)加入到測試槽中，以此來調(diào)整背景值，確保在合適的范圍之內(nèi)；

4. 稱取適量的樣品，加入到分散介質(zhì)中，要保證加入量能夠達到儀器散射的條件；

5. 測試，待分散均勻后，進行測試；

6. 結(jié)果，根據(jù)需要輸出實驗結(jié)果;

7. 清洗試驗機

1. 取樣的均勻性：在取樣時可以采用均取法、錐形四分法和儀器縮分法；

2. 分散性：由于靜電和表面能作用，材料的細小顆粒會發(fā)生結(jié)團，會很大程度的影響實驗結(jié)果；

3. 分散介質(zhì)：部分分散介質(zhì)會與樣品發(fā)生反應(yīng)，在測試前應(yīng)查閱相關(guān)資料，以此確保不會影響；

儀器種類：測試的光源、測試器件的靈敏度和儀器的對于數(shù)據(jù)的處理方式都會影響其最終的實驗結(jié)果；

激光粒度儀測試完會給出粒度分布結(jié)果，可以由以下形式可以選擇：

1. 表格法：用表格的方法將粒徑區(qū)間分布、累計分布列出；

表1 石灰石粉的激光粒度分布結(jié)果

2. 圖形法：在坐標(biāo)系中用直方圖或者曲線等形式來表示粒度分布；

圖3不同石粉粒度分布

3. 函數(shù)法：使用數(shù)學(xué)函數(shù)來表述粒徑分布。

   其實測試細度的方法有多種：

• 激光粒度分析法的結(jié)果是基于顆粒球體假設(shè)得到；

• 透氣法測試結(jié)果是基于氣體阻力與比表面積成比例的的假設(shè)；

• BET法測試結(jié)果是基于吸附在固體顆粒表面的氣體量；

    基于不同的原理和假設(shè)得的結(jié)論在最終的結(jié)果會有所不同，激光粒度儀測定的值偏低，而BET是測試材料細度較為準(zhǔn)確的方法。學(xué)者對于不同石灰石粉采用篩析法、勃氏法、激光粒度法進行測試發(fā)現(xiàn)，激光粒度儀測定45μm的累計篩余量總是小于水篩的篩余量，這與激光粒度儀假設(shè)的有關(guān)，而實際石灰石粉呈現(xiàn)片角狀，而勃氏測定的比表面積總是小于激光粒度儀測定的比表面積，這與勃氏法選定的孔隙率偏大有關(guān)。

表2石灰石粉不同測試方法下細度結(jié)果