激光粒度儀分檔測試要點

摘要：本文簡述了激光粒度儀分檔測試的原理與優點，介紹了檔位的選擇與超量程的判斷方法。
關鍵詞：激光粒度儀，匯聚光路，分檔，超量程，數據合并。

自從1994年微納公司的JL9200便攜式高分辨激光粒度儀采用匯聚光路分檔測試以來，很多儀器廠家都紛紛采用了這種先進的光路。
匯聚光傅立葉變換光路，有人稱作“反傅立葉變換光路”，本人認為稱作“反傅立葉變換光路”理論依據不足。本文一律稱作匯聚光路。如圖1。

圖1
匯聚光路的的主要優點有 ：
1. 樣品池后置，克服了鏡頭有效孔徑對散射光的限制。
2. 大大縮短了儀器光路的長度，減少了光學元件，提高儀器的可靠性。
3. 樣品池移動，可以改變傅立葉變換系統的焦距，從而改變測量范圍，不需更換透鏡，做到一機多用。
4. 利于散射光散射角度增大，大大提高儀器分辨率。

對于一種未知粒度范圍的樣品選擇哪一檔測試呢？通常的方法是：先用任一檔測試。如果測試結果超量程，則改用更合適的量程測試。
超量程的判斷依據是，任何顆粒群的粒度分布曲線的高度都應該是從0開始到0結束。在有限的測量范圍內，邊界顆粒的粒度分布如果大于0 ，則可認為該顆粒群超過測試范圍。
如果分布曲線在右側邊界大顆粒陡然下降，則說明此樣品還有大顆粒超過量程，（見圖2a）則應改變更大的檔量程重新再測。
如果測試結果中分布曲線在左方小顆粒邊界陡然下降，（見圖2b）則說明此樣品還有更小顆粒沒有測到。應改變更小一檔量程重新再測。
如果被測試的樣品很寬，試測時超上限，再測時超下限則可用微納公司提供的粒度分布合并程序，將兩次不同檔位的測試結果合并成為一個完整的粒度分布結果。（見圖2c）

圖2
綜上所述，分檔測試是激光粒度儀技術進步的結果。馬爾文公司也已經開始采用分檔測試。如果能正確判斷超量程現象，并采取正確的量程，激光粒度儀定會給你帶來更多的方便。(2004-7-20)