激光粒度仪分档测试要点

摘要：本文简述了激光粒度仪分档测试的原理与优点，介绍了档位的选择与超量程的判断方法。
关键词：激光粒度仪，汇聚光路，分档，超量程，数据合并。

自从1994年微纳公司的JL9200便携式高分辨激光粒度仪采用汇聚光路分档测试以来，很多仪器厂家都纷纷采用了这种先进的光路。
汇聚光傅立叶变换光路，有人称作“反傅立叶变换光路”，本人认为称作“反傅立叶变换光路”理论依据不足。本文一律称作汇聚光路。如图1。

图1
汇聚光路的的主要优点有 ：
1. 样品池后置，克服了镜头有效孔径对散射光的限制。
2. 大大缩短了仪器光路的长度，减少了光学元件，提高仪器的可靠性。
3. 样品池移动，可以改变傅立叶变换系统的焦距，从而改变测量范围，不需更换透镜，做到一机多用。
4. 利于散射光散射角度增大，大大提高仪器分辨率。

对于一种未知粒度范围的样品选择哪一档测试呢？通常的方法是：先用任一档测试。如果测试结果超量程，则改用更合适的量程测试。
超量程的判断依据是，任何颗粒群的粒度分布曲线的高度都应该是从0开始到0结束。在有限的测量范围内，边界颗粒的粒度分布如果大于0 ，则可认为该颗粒群超过测试范围。
如果分布曲线在右侧边界大颗粒陡然下降，则说明此样品还有大颗粒超过量程，（见图2a）则应改变更大的档量程重新再测。
如果测试结果中分布曲线在左方小颗粒边界陡然下降，（见图2b）则说明此样品还有更小颗粒没有测到。应改变更小一档量程重新再测。
如果被测试的样品很宽，试测时超上限，再测时超下限则可用微纳公司提供的粒度分布合并程序，将两次不同档位的测试结果合并成为一个完整的粒度分布结果。（见图2c）

图2
综上所述，分档测试是激光粒度仪技术进步的结果。马尔文公司也已经开始采用分档测试。如果能正确判断超量程现象，并采取正确的量程，激光粒度仪定会给你带来更多的方便。(2004-7-20)