激光粒度粒形分析仪.ppt

安米德Eyetech/CIS激光粒度粒形分析仪,2012. 12. 21,内 容,颗粒分析简介 激光脉冲分析(TOT) 粒度分析 测量颗粒大小 动态图像分析 粒形分析 测量36个颗粒粒形参数,安米德Ankersmid 介绍,Ankersmid B.V.是一家有着50年历史的荷兰的专业仪器生产商, 建立于1955年，2004年进入中国市场。,为什么要做粒度粒形分析,Controlling particle size is important! 控制颗粒的粒度大小非常重要！,粒度控制着材料的很多特性: Viscosity 粘度 - Flow-ability 流动性 - Sedimentation 沉淀 - Optical Properties 光学特性 - Agglomeration 聚集 - Impact/ Compressive Strength 抗冲击/抗压强度,常规粒度分析中的等效球概念,Many different diameters for the same particle 同一颗粒有许多不同的直径表达方法 Every Particle Size Analysis technique gives different results for non- spherical materials。 非球状颗粒的粒度分析结果与分析方法相关,水中悬浮物颗粒的等效球,大小?,体积等效,表面积等效,重量等效,沉降速率等效,假定颗粒的形状是球状 分辨率取决于检测器数目 需要折射指数和吸收指数，混合的样品有几个不同的折射指数和吸收指数 很难分析透明的颗粒 不能分析反射光的样品 需要稀释 高浓度情况下引起多重衍射 非直接测量，由二级特点推算出来 需要校正,激光衍射法存在的问题,传统的粒度分析方法,颗粒分析的准确度依赖于颗粒的物性参数 折射指数 吸收指数 粘度 电导率 温度 如果关于颗粒物理性能等参数估计不正确，分析结果往往也有误差甚至是错误的。,激光脉冲分析TOT能够解决传统粒度分析方法的缺点,一体化仪器 双测量通道,系统架构示意图,安米德粒度粒形分析技术,测量参数: 粒度、粒形 粒度大小范围: 激光通道: 0.1-600m; 2-3600m 视频通道: 1-3600m 浓度范围: 可高达109个颗粒/立方厘米(对lm颗粒) 颗粒状态描述: 干态、液态、气溶胶或在载玻片上,安米德粒度粒形分析仪主要技术参数,Flow cell 流量测量池 Micro-flow cell 微流量测量池 Fiber-flow cell 纤维测量池 Cuvette (2 ml) 扰动测量池(机械和电磁两种) Microscope cell 显微镜载片测量池 Free-fall cell 自由落体测量池 Aerosol cell 气溶胶测量池 Heated cell 加热测量池,CIS粒度粒形分析仪测量池,ACM-101磁力搅拌测量池（Magnetic Stirring Cell),测量时只需要1.5ml3.5ml 样品 测量皿材质可以是塑料的也可以是玻璃的，但在用有机溶剂作为分散介质时要谨慎，防止损坏测量构件。 测量颗粒浓度范围在1000100百万个颗粒/立方厘米,该测量池不适用于一下情况： 比重大的颗粒 磁性材质颗粒 非常微小的颗粒,ACM-104液体流动测量池(Liquid Flow Cell）,该测量池可以用于在线监测连续流过程中微粒的情况和比重较大的颗粒 不适于测量液体体积小于20ml的样品也不适于测量那些有聚集堵塞测量池或导管倾向的样品,The Laser Channel employs the Time - of - Transition Theory 激光通道采用激光脉冲分析,激光脉冲分析 TOT,A rotating laser beam scans single particles within its focus. 颗粒的直径直接与时间转换相关,时间域测量,激光脉冲分析 TOT,激光脉冲分析 TOT,D = V . T,无需了解以下参数 折射指数 吸收指数 温度 粘度变化 电导率 等等,激光脉冲分析 TOT,焦点和焦点外的交互信号,TOT Algorithms discard off-center pulses 独特的剔除非聚焦区颗粒算法,Advantage of Time Domain Measurement:,Particles transparency does not affect particle size measurement! 颗粒的透明度不影响粒度分析的结果！,激光脉冲分析 TOT,激光脉冲分析TOT的优势,基于单个颗粒测量的统计 测量结果直接与颗粒大小相关，而不是由其他二级特点推算出来 样品可以分散在液体中, 干态,气溶胶状态或分散在载玻片平面上 免校正 与国际标准NIST接轨,激光脉冲分析 TOT,技术特点： 不需要知道样品的光学特性，例如折射指数、吸收指数, 适合分析混合物 样品, 例如土壤，沉积物和水泥等 能分析透明的样品 能分析反射光的样品 样品最小只要1-2毫升，最多可以对1升样品进行分析 特殊测量单元减少样品稀释需要,动态粒形分析,动态粒形分析仪,Dynamic Visualization: Particles in the measuring zone are displayed on the image monitor.,Verifies the presence of 可以检查以下现象的存在: Aggregation 聚集 ； Sedimentation 沉淀； Contamination 污染物,“SEEING IS BELIEVING， 眼见为实”,视频通道提供非球形颗粒的进一步的信息 能分清楚单个和聚集的颗粒,动态粒形分析,粒度分析的特有的问题 1,双峰态分布：混合或聚集？,动态粒形分析,粒度分析的典型问题 2,这个颗粒的粒度是多少？,不同分析方法提供不同的结果 表达非球状颗粒的粒度一个参数是不够的 视频通道能解决分析非球状颗粒分析的问题,动态粒形分析,特性: 粒度分析同时显示颗粒的形态 自动粒形分析 粒形参数过滤器实现颗粒分组和粒形筛选,动态粒形分析,完备的提高图像质量的预处理软硬件功能： 调整焦点与光源 增加图像动态范围的对比度 使用图像滤镜 等等,动态粒形分析： 图像质量越好粒形分析结果越好,图像预处理举例 对比度增强,动态粒形分析,之前,之后,可表达形状的参数种类 Equivalent diameter 等效直径 Perimeter 周长 Curling Index 弯曲指数 Feret diameters 弗雷特直径 Aspect Ratio 长宽比 Shape Factor 形状因子 User Specified Parameters 用户自定义参数 共36个粒形参数,动态粒形分析,Feret Diameters 弗雷特直径,Determination of distribution of: Minimum Feret 最小弗雷特径 Maximum Feret 最大弗雷特径 Average Feret 平均弗雷特径,Average Feret diameter: 平均弗雷特直径 F1 + F2 + F3 + F4 F36 36 对于球形 就是直径,动态粒形分析,Shape Analysis Terms min Feret diameter Aspect Ratio = - 长细比 max Feret diameter Area * 4 Shape Factor = - 形状因子 周长Perimeter2,动态粒形分析,Other possible parameters 其他参数 max Feret diameter Curling Index = 1 - - 弯曲指数 Specific Length Calculated Volume = /6 * Average Feret diameter3 体积,动态粒形分析,Comparing Shape Factor to Aspect Ratio 长细比和形状因子取值示例,动态粒形分析,Agglomeration 聚集 通过粒形过滤可以把球形颗粒的团聚颗粒筛选出来,长细比 = 1 长细比 0.7 Steps 1: 获得形状因子分布数据