新型高精度粒度分析仪的研制

　　1　前言

　　新型粒度分析仪采用电灵敏区(electrical sensingzone)原理,即库尔特(Coulter)方法,这是一种较为准确的测量方法。目前广泛采用的几种粒度测量方法中,只有这种粒度测量方法能给出三维粒度分布和颗粒的绝对数量。新型仪器不仅可以绘出被测物的数量粒度分布和重量粒度分布,而且能够存贮、打印测量结果。它的应用领域较宽,可广泛用于医药、生物、化工、冶金、土壤、建材、环保等部门。

　　2　仪器工作原理

　　该仪器工作原理及组成见图1。利用一个浸在电解液中的小孔板,在负压下电解液通过小孔板。小孔板内外两侧加上直流电压,这样在小孔内外产生一个球形的电灵敏区。该电灵敏区为一个直径是小孔板小孔直径1.5倍的球形区域,当液体中的微粒通过小孔时,在内外电极间产生与微粒体积成比例的电脉冲信号。颗粒体积与输出信号的关系为:

　　仪器主电路对电脉冲信号进行放大、甄别后,经A/D转换成数字信号由计算机采入,进行数据分析处理,得出分析结果。

　　采用电灵敏区原理分析粒度的库尔特方法,是国际上公认的标准方法。这种方法有如下特点:

　　①在粒度分析方法中,可直接测量微粒体积粒度分布和微粒的绝对数目;

　　②测量粒度不受微粒的形状、颜色、折光率、密度以及电解液的温度和粘度的影响。

　　3　仪器的主要技术指标及性能特点

　　3.1主要技术指标

　　测量范围:2~40μm (小管), 8~120μm (大管)

　　小孔板孔径:70μm、100μm、220μm

　　取样体积:1ml、100ml(可根据用户要求而定)

　　重现性:当计数≥4000个/1ml时,C.V≤2%

　　峰值粒径,C.V≤1%

　　输出方式:计算机显示输出,打印输出(报表及分布图)

　　电　　源:交流220V/50Hz±5%

　　3.2性能特点

　　★16通道、宽量程(2~120μm)设置,双管测量;

　　★计算机处理数据,测量结果高准确度、高重现性;

　　★可显示数量粒度累计分布图、微分分布图,重量粒度累计分布图、微分分布图;

　　★可测出微粒数量及重量中值粒径、峰值粒径、均值粒径;

　　★可进行测量范围内任意给定范围微粒数量统计;

　　★可进行有效粒径选择性统计分析;

　　★数据、图形存贮及数据、图形打印功能;

　　★可利用计算机完成仪器测控操作。

　　4　仪器的组成

　　4.1硬件系统:

　　仪器包括粒度分析仪一次装置、微机、显示器、打印机(见图2)。一次测量装置:由取样装置(含传感器)、恒流电路、前置放大器、主放大器、基线恢复器、零极相消电路、A/D变换器、光电控制电路、接口电路组成。