分析導(dǎo)致納米激光粒度儀數(shù)據(jù)漂移的根本原因
閱讀:1572 發(fā)布時間:2018-3-27
納米激光粒度儀是一種光學(xué)的測量儀器,激光器、探測器是其中重要的構(gòu)成,是重要的光學(xué)元件。采用動態(tài)光散射原理和光子相關(guān)光譜技術(shù),根據(jù)顆粒在液體中的布朗運動的速度測定顆粒大小。小顆粒布朗運動速度快,大顆粒布朗運動速度慢,激光照射這些顆粒,不同大小的顆粒將使散射光發(fā)生快慢不同的漲落起伏。光子相關(guān)光譜法就根據(jù)特定方向的光子漲落起伏分析其顆粒大小。
納米激光粒度儀應(yīng)用的粒度檢測設(shè)備。它的測試原理是依據(jù)光的散射現(xiàn)象:光在行進(jìn)過程中遇到顆粒時,將有一部分偏離原來的傳播方向,這種現(xiàn)象稱為光的散射或者衍射。顆粒尺寸越小,散射角越大;顆粒尺寸越大,散射角越小。激光粒度儀就是根據(jù)光的散射現(xiàn)象測量顆粒大小的。
納米激光粒度儀導(dǎo)致數(shù)據(jù)漂移的原因:
一、進(jìn)樣系統(tǒng)的循環(huán)、分散效能波動
這個環(huán)節(jié)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)漂移比較隱蔽,所以容易被忽視。樣品循環(huán)系統(tǒng)使用的介質(zhì)特性、介質(zhì)流速(干法儀器而言則是氣壓和氣流量)、超聲分散設(shè)備的工況、水泵轉(zhuǎn)速這幾個要點會明顯影響測試數(shù)據(jù),需要細(xì)心關(guān)注。應(yīng)對這些問題的主要辦法或者方法如下:
關(guān)注測試用水的質(zhì)量,特別是那些以自來水為介質(zhì)的用戶。
干法儀器用戶則需定期檢查和維護保養(yǎng)空壓機,空氣過濾裝置,收塵裝置。保證分散樣品的高壓空氣質(zhì)量。
關(guān)注超聲分散設(shè)備功率輸出是否正常。
觀察進(jìn)樣器的運轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)有轉(zhuǎn)速波動情況,及時維護。
二、鏡頭和測試窗口玻璃污染
光學(xué)儀器的鏡頭污染是常見故障。激光粒度儀作為粉體檢測設(shè)備,常常會面對多塵環(huán)境,測試窗口鏡片則是會直接接觸粉體樣品的光學(xué)器件。聚焦透鏡或者準(zhǔn)直透鏡等光學(xué)鏡片受到使用環(huán)境中的浮塵污染或者發(fā)生霉菌污染,會使純凈的測量光束產(chǎn)生雜散光。這些雜散光會混入樣品的散射光中干擾測試;測量窗口鏡片上的污染物則會直接產(chǎn)生較強的散射光。
因此,光學(xué)鏡片污染是激光粒度儀測試結(jié)果漂移的首要元兇。應(yīng)對辦法主要是盡量讓儀器處于干燥無塵的工作環(huán)境。經(jīng)常按照操作規(guī)程清洗鏡片,保證光學(xué)鏡片的清潔。
三、激光光路偏移
激光器是會發(fā)熱的器件,工作周期內(nèi),它們會周而復(fù)始的發(fā)熱-降溫-發(fā)熱。任何物體都會有熱脹冷縮現(xiàn)象,幾何尺寸會隨溫度變化而變化。而激光粒度儀光路裝配精度要求非常高,隨著儀器使用周期延長,光路幾乎不可避免的會出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。光路偏移,會導(dǎo)致測量光束光能衰減、探測器排布角度發(fā)生漂移,從而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)漂移。
應(yīng)對這個問題主要靠儀器制造商從儀器設(shè)計上盡量減少出現(xiàn)光路偏移的可能性,同時定期校準(zhǔn)光路也是非常重要的辦法。
四、測量參數(shù)、測量條件變動
分析模型、樣品測量參數(shù)、測試環(huán)境(例如濕度、測試介質(zhì)溫度等)都有可能影響測試數(shù)據(jù)。我們首先要保證測試的分析模型、樣品測量參數(shù)(特別是樣品折射率)選擇正確。測試環(huán)境的影響,視不同樣品和儀器工作環(huán)境不同,影響也差別很大,很難簡單舉例說明。需要具體情況具體分析。
五、光電探測器及其放大電路參數(shù)漂移
這類問題應(yīng)該屬于儀器制造質(zhì)量水平問題,,一般來說任何電子電路和光電探測器都有工況漂移問題,差別只是漂移量不同。這類問題通常儀器用戶自己是無法解決的,需要儀器制造商對儀器進(jìn)行專門的電路工況系數(shù)校準(zhǔn)。某些高水平的儀器,能夠自行校準(zhǔn)自身電路工況漂移。