微納分享激光粒度測試的三大定律

來源：濟南微納顆粒儀器股份有限公司 2015年07月30日 13:47

沉降法的粒度測試原理--Stokes定律：

沉降法就是通過測量顆粒物在液體中的沉降速度來反映粉體粒度分布的一種方法。我們知道，在液體中大顆粒的沉降速度會快，小顆粒的沉降速度會慢。沉降速度跟粒徑的數量關系我們可以從Stokes定律的數學表達式得到：在Stokes定律中我們可以看到，顆粒的沉降速度跟粒長的平方成正比，可見在重力的沉降中顆粒越細沉降速度就會越慢。

比如在相同條件下的時候，兩個粒徑比會為10：1，那么這兩個顆粒的沉降速度之比為100:1。為了加快細顆粒的沉降速度，縮短測試時間，提高測試精度，許多沉降儀引入了離心沉降手段來加快細顆粒的沉降速度。

沉降法粒度測試原理--比爾定律：

從Stokes定律可知，只要測到顆粒的沉降速度，就可以得到該顆粒的粒徑了。在實際測量過程中，直接測量顆粒沉降速度是很困難的，因此在沉降法粒度測試過程中，常常用透過懸浮液的光強的變化率來間接地反映顆粒的沉降速度。那么，光強的變化率與粒徑之間的關系是怎樣的呢?比爾定律給出了某時刻的光強與粒徑之間的數量關系。

這樣我們就可以通過測試某時刻的光強來得到光強的變化率，再通過計算機的處理就可以得到粒度分布了

激光粒度測試原理：

由激光器發出的激光束，經濾波、擴束、準值后變成一束平行光，在該平行光束沒有照射到顆粒的情況下，光束經過富氏透鏡后將匯聚到焦點上。

當通過某種特定的方式把顆粒均勻地放置到平行光束中時，激光將發生衍射和散射現象，一部分光將與光軸成一定的角度向外擴散。理論與實踐都證明，大顆粒引發的散射光的散射角小，顆粒越小，散射光的散射角越大。這些不同角度的散射光通過富氏透鏡后將在焦平面上將形成一系列的光環，由這些光環組成的明暗交替的光斑稱為Airy斑。Airy中包含著豐富的粒度信息。簡單地理解就是半徑大的光環對應著較小的粒徑的顆粒，半徑小的光環對應著較大粒徑的顆粒;不同半徑上光環的光能大小包含該粒徑顆粒的含量信息。這樣我們就在焦平面上安裝一系列光的電接收器，將這些由不同粒徑顆粒散射的光信號轉換成電信號，并傳輸到計算機中，再采用米氏散射理論通過計算機將這些信號進行數學處理，就可以得出粒度分布了。

濟南微納顆粒儀器股份有限公司——一直以“發展與普及當代的顆粒測試技術"為己任，研制的濕法、干法、醫用噴霧、工業噴霧等系列的激光粒度測試設備，均代表了國內同行業的zui高水平。

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