1法治力量、引言
激 光粒度儀是一種利用顆粒使激光發(fā)生散射的原理來測量粉體粒度的一種儀器很重要,它已經(jīng)成為國內(nèi)外粒度測試的主要手段。目前更合理,激光粒度測試技術(shù)發(fā)展迅速聽得懂,新技術(shù)不 斷涌現(xiàn)提供有力支撐,新產(chǎn)品層出不窮確定性,所追求的目標是高精度敢於挑戰、高品質(zhì)、寬量程方式之一、智能化。丹東百特儀器有限公司開發(fā)的三光束單鏡頭激光粒度儀,采用不同波長激光束首要任務、* 的傅立葉鏡頭管理、*的光學結(jié)構(gòu)和光電探測器,使前向深入實施、側(cè)向和后向的散射光都通過一個鏡頭匯聚到光電探測器上應用提升,簡化了光學系統(tǒng),降低了成本業務指導,擴大了量程統籌發展。這 種新型激光粒度儀的研制成功,標志著丹東百特多光束激光粒度測試技術(shù)進入了實用化的階段積極回應。
2慢體驗、歷史回顧
激 光粒度儀經(jīng)過近50年的發(fā)展,國內(nèi)外已經(jīng)有很多規(guī)格和型號的產(chǎn)品要落實好。如果按光束和鏡頭數(shù)量來分類即將展開,大體可分為四種類型:一是“單光束單鏡頭"激光粒度儀,這 種類型的激光粒度儀有很多品牌和型號相對簡便,產(chǎn)銷量多創新科技,應用領(lǐng)域廣泛,現(xiàn)有的國產(chǎn)和進口的經(jīng)濟型激光粒度儀大多屬于這種類型特性。二是“單光束多鏡頭"激光粒度 儀服務機製,這種產(chǎn)品是在“單光束單鏡頭"基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,目的是為了接收大角度散射光共創輝煌,擴程培訓。三是“多光束多鏡頭"激光粒度儀,這是國外高性能激光粒度儀 的標志性技術(shù)使用,通過多束激光和多個鏡頭位置變化,更有效地接收大角度的散射光,從而達到擴程的目的建言直達。四是丹東百特研制的 “多光束單鏡頭"激光粒度儀大幅拓展,這種儀器通過巧妙的光路設(shè)計,使多個激光器產(chǎn)生的散射光都通過一個鏡頭來接收大部分,了不同激光器的散射光接收的一致性重要工具,簡化 了結(jié)構(gòu),降低了成本更加堅強,同時擴大了量程提供有力支撐,提高了測試精度。
光束 | 鏡頭 | 特點 |
單光束 | 單鏡頭 | 結(jié)構(gòu)簡單配套設備,價格低發展成就,品種很多性能,應用廣泛,量程較小預期,是目前國內(nèi)外經(jīng)濟型激光粒度儀普遍采用的技術(shù)經驗。 |
單光束 | 多鏡頭 | 結(jié)構(gòu)相對復雜,量程擴大合理需求,價格較低,品種較多基本情況,是在“單光束單鏡頭"的基礎(chǔ)上的改進型先進水平。測試下限拓展有限。 |
多光束 | 多鏡頭 | 結(jié)構(gòu)復雜充分發揮,量程寬共享,成本相對較高,是國外高性能激光粒度儀普遍采用的技術(shù)全面展示。 |
多光束 | 單鏡頭 | 結(jié)構(gòu)相對簡單姿勢,量程寬,成本相對較高服務,由于采用單鏡頭結(jié)構(gòu)重要平臺,克服了鏡頭之間的差異帶來的結(jié)果誤差。 |
3選擇適用、多光束單鏡頭光路系統(tǒng)的基本組成與量程
本文多光束系統(tǒng)主要指三光束生動。采用前向、前側(cè)向和后側(cè)向排列方式核心技術,其中后向激光器采用了波長更短的藍光激光器綠色化。通過對激光器位置的有效排列,配合廣角鏡頭和大尺寸光電探測器創新能力,使散射光的有效探測角度范圍為0.08-156°至關重要,極*程可達0.01—2000微米,光路系統(tǒng)基本組成如圖1所示發展。
圖1改進措施、三光束單鏡頭光路系統(tǒng)示意圖
那么,這樣的系統(tǒng)的量程究竟能不能達到0.01—2000微米呢研究進展?
首先要素配置改革,采用短波長的激光器有利于拓展測試下限。測試下限能不能達到0.01微米溝通機製,關(guān)鍵要設(shè)法使0.01微米附近的散射光能分布有明顯的區(qū)分無障礙。通過對米氏散射理論研究,可以得到在短波長激光照射下宣講活動,一些亞微米甚至納米級顆粒的后向散射光能分布圖譜高產,如圖2。也可以得到在普通激光照射下同樣粒徑顆粒后向散射光能分布圖譜,如圖3傳承。從兩種光束對相同顆粒照射產(chǎn)生的后向散射圖譜可以看出貢獻力量,短波長激光能使0.01微米附近的散射圖譜有明顯區(qū)別,普通波長的激光則不能使0.01微米附近的散射圖譜有明顯區(qū)別具有重要意義∏熬??梢姡捎貌ㄩL短的藍色激光可提高量程下限的分辨率勃勃生機,對拓展量程下限極為有利進一步,如果在實踐中各個環(huán)節(jié)處理好,量程下限極限就可能夠達到0.01微米多種。
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圖2 短波長激光大角度散射光分布 | 圖3 普通激光大角度散射光分布 |
其次發行速度,高性能的鏡頭是實現(xiàn)擴展量程的關(guān)鍵。經(jīng)過上述分析強大的功能,我們知道在理論上短波長激光能使0.01微米附近的散射圖譜有明顯區(qū)別積極拓展新的領域,但與微米粒徑區(qū)段的散射 信號相比,這個區(qū)域的散射信號的區(qū)別的幅度仍然較小與時俱進。分辨這種較小差別信號的一個重要條件是要有一個高性能的廣角小相差鏡頭應用。要求該鏡頭應具備良好的平場 特性,有較小的場曲特性性能,有較小的球差特性和廣角特性等等動力,為達到這些光學要求,我們設(shè)計了一個由四個透鏡組成的鏡頭方案,如圖4多種方式,其中透鏡2和透鏡3膠合在 一起,組成一個負焦距透鏡實施體系,與透鏡1和透鏡3兩個正焦距透鏡組合正焦距透鏡組合形成一個高性能的鏡頭臺上與臺下,這樣的設(shè)計大視場角散射光的不失真地匯聚到光電 探測器上,使系統(tǒng)的測試下限達到0.01微米技術創新。同時效高性,該鏡頭還要中心視場角散射光(軸上) 的成像的質(zhì)量達到衍射極限,從而測試上限達到2000微米技術發展。
第三重要的作用,*的光路結(jié)構(gòu)有利于匯聚各個角度的散射光。本系統(tǒng)所采用的三光束光路架構(gòu)如圖5所示自動化。
前 向紅激光光束是沿著水平方向照射重要的意義,穿過樣品池和匯聚鏡頭后入射到光電探測器中心孔中,所產(chǎn)生的散射光角度0.08-47°我有所應;側(cè)向綠激光光束沿著與水平光束 成35°角方向照射深刻認識,所產(chǎn)生的散射光角度為35-83°首要任務;后向藍激光光束放置在鏡頭后面,發(fā)出的是一束發(fā)散光束新型儲能,經(jīng)過鏡頭后變成平行光深入實施,所產(chǎn)生的散射光的 角度為109-156°。上述三個光束所產(chǎn)生的散射光經(jīng)過同一個鏡頭匯聚到同一個探測器上不同需求,使數(shù)據(jù)處理具有連續(xù)性和一致性業務指導。
第四,光電探測器的性 能是擴程的重要前提關註。本系統(tǒng)所采用的光電探測器陣列是由交叉排列的扇形和矩形光電探測器組合排列而成溝通協調,具有靈敏度高、尺寸大和中心孔小等特點提供堅實支撐,同時具 備接收大角度的和小角度的散射光。其中小探測角度為0.08°,大探測角度達到了156°創造更多,能夠同時滿足量程上限下限的要求。加探測器的結(jié)構(gòu)如圖6所 示好宣講。
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圖4連日來、組合鏡頭結(jié)構(gòu)示意圖 | 圖5、光路架構(gòu)示意圖 | 圖6不斷進步、光電探測器基本結(jié)構(gòu)示意圖 |