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测试原理

根据光学衍射和散射的原理，从激光器发出的激光束经显微物镜聚集， 针孔滤波和准直后，变成直径约10mm的平行光束，该光束照射到待测的颗粒上，就发生了散射，散射光经傅立叶透镜后，照射到光电探测器上的任一点都对应于某 一确定的散射角，光电探测器阵列由一系列同心环带组成，每个环带是一个独立的探测器，能将投射到上面的散射光线形地转换成电压，然后送给数据采集卡， 该卡将电信号放大，再进行 AID 转化后送入计算机。

原理图如下：

常用概念

平均径：表示颗粒平均大小的数据，有很多不同的平均值的算法。根据不同的仪器所测量的粒度分布，平均粒径分——体积平均径，面积平均径，长度平均径，数量平均径等。

D50：他表示了该颗粒群的粒度大小，也叫中位径或中值粒径，这是一个表示粒度大小的典型值，该值准确的将总体划分为二等份，也就是说有50%的颗粒超过此值，有50%的颗粒低于此值。如果一个样品的D50=5μm，说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中，大于5μm的颗粒占50%小于5μm的颗粒也占50%。

最频粒径

最频粒径就是频率分布曲线的最高点对应的粒径值。设想这是一个一般的分布或高斯分布，则平均值，中值和最频值将恰好处在同一位置。但是，如果这种分布式双峰分布，则平均直径几乎恰恰在这两个峰的中间。

实际上并不存在具有该粒度的颗粒。中值直径将位于偏向两个分部中较高的那个分布1%，因为这是把分布精确地分为二等份的点。最频值将位于最高曲线顶部对应的粒径。由此可见，平均值、中值和最频值有时是相同的，有时是不同的，这取决于样品的粒径分布的形态。

常见问题

1.粒度测试中浓度对结果的影响：

一般的粒度分布测试是通过系统识别和接收光信号来实现的，而光信号的强弱又是由悬浮液中颗粒个数决定的。

以激光法为例，悬浮液中颗粒浓度数越高。散射光信号越强，但随之而来的是复散射的现象，同时加剧影响测试结果；反之，悬浮液中颗粒浓度越低，虽然复散射现象得到缓解。但信噪比下降、代表性也不够。其他粒度分布测试方法的情况也类似，所以在粒度分布测试过程中，合适的颗粒浓度很重要。

2.复散射现象对粒度测试的影响：

复散射现象就是散射光带传播过程中又遇到其他颗粒并被二次反射的现象。根据米氏散射理论，一定粒径的颗粒产生固定角度的反射光，直接接收和识别这些反射光将得到已知对应的准确的颗粒直径。

如果接收和识别的是复散射光信号，这些光信号不符合米氏散射理论的规律，将得到错误的结果，同时降低系统的分辨率。

3.不同仪器的粒度结果会有很大的不同：

在粒度测试中，同一个样品不同的仪器往往测出不同的结果粒度。测试数据的不一致性是目前力度测试中的一个普遍现象，产生这种现象的原因有以下几个方面。

第一，仪器原理不同由于大多数的颗粒的形状复杂，不同原理的仪器所测出的等效粒径不同，所以测试结果不同。

第二，使用不同生产厂家的仪器。不同厂家生产的仪器，即使是同类的仪器，由于设计方法，加工精度，数据处理等方面的不同，所得到的结果也往往存在差异。

第三，使用人员对仪器的性能没有充分掌握，使用方法不当，比如激光粒度仪需要选择适当的折射率，对分档的仪器要选择适合左侧样品分布的档等。

第四，样品制备方法不当，比如取样方法，分散剂的种类和数量，超声波分散时间，合适的介质以及电压、温度等环境因素影响。

综上所述，测试结果的不一致性，有样品本身的原因，有仪器的原因，有使用及样品制备方面的原因。

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