CN201965075U - 全自动激光粒度分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动激光粒度分析仪，包括样品池、样品窗、循环水泵和电磁阀，循环水泵包括循环水泵a和循环水泵b，电磁阀包括电磁阀a、电磁阀b和电磁阀c，循环水泵a、电磁阀a、样品池、样品窗、循环水泵b和电磁阀c通过管路依次连接，电磁阀b一端连接在循环水泵b与电磁阀c之间，一端连接在电磁阀a与样品池之间，循环水泵a外接水源，电磁阀c外接排水口；所述样品池内设置有液位传感器，所述液位传感器、循环水泵和电磁阀连接有控制器。本实用新型的有益效果是：自动化程度高，省去了人工向样品池中注入分散介质的步骤，控制器可以自动控制注入分散介质，操作简单。

Description

全自动激光粒度分析仪

技术领域

本实用新型属于光学仪器的技术领域，特别涉及一种利用激光散射测量微粒直径的全自动激光粒度分析仪。

背景技术

许多工业生产领域的半成品或成品通常呈现粉未状，粉未的颗粒粒径大小是生产控制中最基本的参数，粒度及其分布的测试是生产与一项重要的测试项目。目前常用的测试方法有沉降法。筛析法、显微镜法和激光粒度分析法，其中后者测试速度快、重复性好、应用范围广，并可以实现快速测试，正逐渐得到广泛的应用。

激光粒度分析法采用全量程米氏散射理论，充分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质，根据大小不同的颗粒在各角度上散射光强的变化反演出颗粒群的粒度分布数据。

颗粒测试的数据计算一般分为无约束拟合反演和有约束拟合反演两种方法。有约束拟合反演在计算前假设颗粒群符合某种分布规律，再根据该规律反演出粒度分布。这种运算相对比较简单，但由于事先的假设与实际情况之间不可避免会存在偏差， 从而有约束拟合计算出的测试数据不能真实反映颗粒群的实际粒度分布。

激光粒度分析仪一般采用湿法分散技术，激光粒度分析仪中设置有样品池，里面安装搅拌器，用来将样品粉末与水充分混合，然后将混合液循环流过样品窗，使大小颗粒在整个循环系统中均匀分布，从而在根本上保证了宽分布样品测试的准确重复。但目前样品池中的水都是人工加注，一方面容易造成操作失误，影响整机工作，甚至会造成整机的损毁等严重后果，稳定性和安全性不能保证。另一方面整体的自动化程度不高，不能满足操作人员越来越智能化的要求。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种自动化程度高，运行安全稳定的全自动激光粒度分析仪。

本实用新型是通过以下措施实现的：

本实用新型的一种全自动激光粒度分析仪，包括样品池、样品窗、循环水

泵和电磁阀，循环水泵包括循环水泵a和循环水泵b，电磁阀包括电磁阀a、电磁阀b和电磁阀c，循环水泵a、电磁阀a、样品池、样品窗、循环水泵b和电磁阀c通过管路依次连接，电磁阀b一端连接在循环水泵b与电磁阀c之间，一端连接在电磁阀a与样品池之间，循环水泵a外接水源，电磁阀c外接排水口；所述样品池内设置有液位传感器，所述液位传感器、循环水泵和电磁阀连接有控制器。

优选的，上述电磁阀a和电磁阀b接在样品池的上部，样品窗接在样品池的

底部。

本实用新型的有益效果是：

1.自动化程度高，省去了人工向样品池中注入分散介质的步骤，控制器可以自动控制注入分散介质。2.样品液可以在控制下循环，循环的稳定性较高。3.控制器直接控制电磁阀排出样品液，操作简单方便。

附图说明   

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1循环水泵a，2电磁阀a，3电磁阀b，4液位传感器，5搅拌器，6样品池，7样品窗，8循环水泵b，9电磁阀c。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的全自动激光粒度分析仪，包括激光器、平面反射镜、扩束镜、傅立叶变换透镜、光电池阵列、光学导轨、固定不动的样品窗7、循环泵和电磁阀，样品窗7固定在傅立叶变化换透镜与光电池阵列之间的汇聚光路上，样品窗7的一侧布置有20个辅助探测器，辅助探测器分布在样品窗70-165℃范围内，从0至165℃为渐稀式分布。

循环搅拌系统包括：样品池6、搅拌器5、循环泵和电磁阀。分散液的均匀程度是向探测系统提供稳定散射光信号的前提，采用连续可调的搅拌和循环充分保证了分散液的均匀度。

样品池6（400ml）与主机一体，不锈钢材质，设计独特，呈圆形，循环排液方便，不留尘垢，便于清洗。采用湿法分散，可用蒸馏水、纯净水和酒精等液体作分散介质。样品池6内设置有搅拌器5，根据被测样品的特性选择合适的搅拌速度，防止颗粒沉淀，使分散液混合均匀，搅拌转速全自动操作和触摸式按键连续可调，设置速度数字显示，搅拌转速0-3000转/分钟连续可调，测试过程中同时开启超声可避免因搅拌速度过快产生气泡造成的测试误差。根据被测样品的特性选择合适的循环泵速，防止循环管路中颗粒沉淀，循环泵速全自动操作和触摸式按键连续可调，设置速度数字显示，循环泵速0-5000转/分钟连续可调，测试过程中同时开启超声既可避免因循环速度过快产生气泡造成的测试误差，又能够防止颗粒在循环过程中产生团聚。

具体地，循环水泵包括循环水泵a1和循环水泵b8，电磁阀包括电磁阀a2、电磁阀b3和电磁阀c9，循环水泵a1、电磁阀a2、样品池6、样品窗7、循环水泵b8和电磁阀c9通过管路依次连接，电磁阀b3一端连接在循环水泵b8与电磁阀c9之间，一端连接在电磁阀a2与样品池6之间，循环水泵a1外接水源，电磁阀c9外接排水口；所述样品池6内设置有液位传感器4，所述液位传感器4、循环水泵和电磁阀连接有控制器。电磁阀a2和电磁阀b3接在样品池6的上部，样品窗7接在样品池6的底部。

     循环系统的工作原理为：打开循环水泵a1和电磁阀a2，其它循环水泵和电磁阀关闭，水源的水就会流入样品池6中，当样品池6中的水到达一定高度时，液位传感器4就将液位信号发送给控制器，控制器控制循环水泵a1和电磁阀a2关闭，往样品池6中加入样品，搅拌器5将样品池6中的样品搅拌均匀，控制器打开循环水泵b8和电磁阀b3，样品池6中的样品液体就会循环流过样品窗7，同时进行测试。测试结束时，关闭电磁阀b3，打开电磁阀c9，样品池6中的水就会流出，当样品池6中的水降到一定高度时，液位传感器4将液位信号发送给控制器，重复开始的动作。

傅立叶变换透镜焦距为70-180毫米，孔径为30-70毫米，光电池阵列为硅材料光电二极管，光电池中心孔为50-150微米，光电池最内环为100-200微米，由内向外逐渐变大，宽度不规则环间距为20-1000微米，环数为30-50之间。采用一个量程设计，会聚光路独特，减少了傅立叶透镜组，使测量范围更宽，分辨率更高，光路免调。

辅助探测器大角度探测器，为单晶硅材料，转换效率在>5%，暗电流为<60mA、开路电压>400mV、短路电流>2 mA、输出电流>5 mA，辅助探测器的形状为圆环形、圆形、正方形、矩形或其他特殊形状，探测器由两根引出电极。灵敏度高，主检测器一个，辅助检测器多个，采用非均匀性交叉三维扇形矩阵排列，最大检测角达到135度，充分保证了信号探测的全面性。

大功率超声器（100W）与主机一体，超声时间全自动操作和触摸式按键连续调节，设置时间数字显示，超声时间0~9分50秒连续可调, 可根据样品分散的难易程度设置超声时间，良好的屏蔽处理使超声分散和样品测试可同时进行，即使具有超强团聚性的颗粒也能够充分分散以获得真实的粒度分布数据。

本实用新型的操作步骤如下：

打开循环水泵a1和电磁阀a2，向样品窗7中注入纯净介质，测量基准；关闭循环水泵a1和电磁阀a2停止注入，向样品窗7中加入样品、开超声或搅拌器5分散，打开循环泵b和电磁阀b3开循环，让样品流经样品窗7，系统会自动计算颗粒的粒度分布。测试完成后，打开电磁阀c9，将样品液流出。本实用新型的数据处理采用数字处理器，数据高速送到计算机处理，最后得出粒度分布。

上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。

Claims (2)

1.一种全自动激光粒度分析仪，包括样品池、样品窗、循环水泵和电磁阀，其特征在于：循环水泵包括循环水泵a和循环水泵b，电磁阀包括电磁阀a、电磁阀b和电磁阀c，循环水泵a、电磁阀a、样品池、样品窗、循环水泵b和电磁阀c通过管路依次连接，电磁阀b一端连接在循环水泵b与电磁阀c之间，一端连接在电磁阀a与样品池之间，循环水泵a外接水源，电磁阀c外接排水口；所述样品池内设置有液位传感器，所述液位传感器、循环水泵和电磁阀连接有控制器。

2.根据权利要求1所述全自动激光粒度分析仪，其特征在于：电磁阀a和电磁阀b接在样品池的上部，样品窗接在样品池的底部。

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