AccuSizer780AD多功能自動(dòng)計(jì)數(shù)粒度分析儀?
型號(hào)：AccuSizer780AD多功能自動(dòng)計(jì)數(shù)粒度分析儀?
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AccuSizer AD系列產(chǎn)品自動(dòng)稀釋顆粒計(jì)數(shù)分析檢測(cè)儀是創(chuàng)先使用自動(dòng)稀 釋技術(shù)來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，且提供高分辨率的粒徑分析儀。AccuSizer AD系 列產(chǎn)品采用擁有的單顆粒激光測(cè)量技術(shù)，且操作簡(jiǎn)單，完善的系統(tǒng)對(duì)微粒 進(jìn)行粒徑分析和數(shù)目統(tǒng)計(jì)。只需通過(guò)鼠標(biāo)的單擊操作，即能幫助用戶在短時(shí)間 內(nèi)完成從進(jìn)樣到檢測(cè)，完成清洗系統(tǒng)的所有操作，使用戶獲得重要的粒徑分布信息。
工作原理
目錄結(jié)構(gòu)：
1.單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)簡(jiǎn)介
2.傳統(tǒng)光阻法和光散法測(cè)量粒度的原理
3.PSS的SPOS技術(shù)介紹
4.自動(dòng)稀釋原理介紹
1、單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)簡(jiǎn)介
單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)（Single Particle Optical Sizing, SPOS）是一種用于測(cè)量溶劑中懸浮粒子的大小和數(shù)量濃度的激光粒度檢測(cè)通用技術(shù)。在SPOS技術(shù)中液體懸浮液中的粒子流經(jīng)傳感器的樣品池時(shí)，在激光光源的照射下，被阻擋或者被散射的光會(huì)轉(zhuǎn)變成脈沖電壓信號(hào)，脈沖信號(hào)的大小是由粒子的截面面積和物理判定規(guī)則即光散射或者光阻共同決定的。光阻也被稱為不透光度或者光消減。而粒子間的相互阻擋和散射是和粒子的大小和濃度是有關(guān)系的，利用脈沖幅度分析器和校準(zhǔn)曲線便可以得到懸浮粒子的數(shù)量濃度和粒度大小分布。傳統(tǒng)光阻法可以測(cè)得1.5μm以上的粒子和并具有較高的分辨率。
單顆粒傳感技術(shù)（SPOS）常見粒度儀檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)粒徑分布中的重要不足—粒子數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。自AccuSizer 780系列儀器誕生，以往以犧牲準(zhǔn)確性和分辨率來(lái)?yè)Q取檢測(cè)速度和易用的歷史一去不復(fù)返！
粒粒皆清楚，不丟失任何細(xì)節(jié)。
2.傳統(tǒng)光阻法與光散射法原理
Figure 1 光阻法檢測(cè)示意圖
圖1為光阻法檢測(cè)原理圖，待測(cè)液體流過(guò)橫截面很小的流通池，流通池兩側(cè)裝有光學(xué)玻璃，激光器的光束通過(guò)透鏡組準(zhǔn)直，光束穿過(guò)流通池并被光電探測(cè)器所接收。若待測(cè)液體中沒有顆粒，則光電探測(cè)器接收到的光信號(hào)穩(wěn)定不變，輸出的電壓信號(hào)也恒定，將此恒定信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓；若液體中有顆粒物質(zhì)，顆粒通過(guò)流通池傳感區(qū)域，將會(huì)遮擋激光，光電探測(cè)器接收到的光信號(hào)減小，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的脈沖電信號(hào)，如下圖2所示。
Figure 2 光電二極管信號(hào)
脈沖信號(hào)幅度與基準(zhǔn)電壓信號(hào)有如下關(guān)系：
（1）
式（1）中：E為顆粒遮擋引起的脈沖幅度；a為顆粒的有效遮擋面積（等效為球形）;A為光電探測(cè)器的有效面積；E0是沒有顆粒時(shí)的光電探測(cè)器所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓。因此，脈沖信號(hào)幅度對(duì)應(yīng)顆粒的大小，脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)顆粒的數(shù)量。
Figure 3 光散射法檢測(cè)原理圖
圖3為光散射法檢測(cè)原理圖，待測(cè)液體流過(guò)流通池，流通池兩側(cè)裝有光學(xué)玻璃，激光器的光束通過(guò)透鏡組準(zhǔn)直，光束穿過(guò)流通池，照射在光陷進(jìn)上。若待測(cè)液體中沒有顆粒，則光電探測(cè)器就收不到光信號(hào)，若液體中有顆粒，顆粒通過(guò)流通池，與激光光束發(fā)生散射現(xiàn)象。某一個(gè)（或幾個(gè)）角度下的散射光通過(guò)透鏡收集匯聚到光電探測(cè)器上，產(chǎn)生正的電信號(hào)脈沖，脈沖信號(hào)的幅度和散射光強(qiáng)成正比。根據(jù)信號(hào)的幅度和個(gè)數(shù)可以對(duì)液體中的微小顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)檢測(cè)。
當(dāng)光束照射含有懸浮微粒的液體時(shí)光能減弱。根據(jù)文獻(xiàn), 此時(shí)懸浮液中微粒會(huì)對(duì)光產(chǎn)生散射和吸收等作用,因?yàn)檫@些作用導(dǎo)致的光強(qiáng)減弱與微粒的濃度存在線性關(guān)系。在文獻(xiàn)中引用了如下公式,來(lái)描述當(dāng)微粒濃度較小時(shí),透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之間的關(guān)系:
它對(duì)應(yīng)于因?yàn)樯⑸浜臀斩鴮?dǎo)致光的衰減總量。有米氏散射的理論，隨著微粒的增大，光強(qiáng)大量集中于前向0度角附近，圖1中我們也可以注意到這一點(diǎn)。（4）式中沒有考慮到這樣的事實(shí)：在光阻法檢測(cè)中，前向0角度附近的散射光仍然能夠被探測(cè)器接收，因此必須考慮對(duì)散射系數(shù)進(jìn)行修正。實(shí)際中（4）式變?yōu)椋?/p>
3.PSS技術(shù)的單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)簡(jiǎn)介
經(jīng)過(guò)光感區(qū)域的粒子由于大小不同，光強(qiáng)隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化。將探測(cè)器收集的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，不同的電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的粒徑大小，從而得到微粒的粒徑。美國(guó)PSS粒度儀公司（Particle Sizing Systems）的單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)（Single Particle Optical Sizing，SPOS）是在傳統(tǒng)光阻法（LE）大顆粒光學(xué)傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上加入了激光散射模塊（LS）。在兩個(gè)模塊（LE+LS）同時(shí)運(yùn)行的情況下，檢測(cè)下限由原來(lái)純光阻的1.5μm下探至0.5μm。使得其在大顆粒檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用更加的廣泛。
SPOS技術(shù)對(duì)粒子的信號(hào)響應(yīng)方式是信號(hào)與特定粒子相對(duì)應(yīng)的。AccuSizer 780系列儀器中的傳感器通過(guò)兩種不同性質(zhì)的物理作用：光消減（light extinction, LE）與光散射（light scattering, LS）對(duì)通過(guò)傳感器的粒子進(jìn)行測(cè)定。光消減技術(shù)檢測(cè)通過(guò)流動(dòng)池的光強(qiáng)變化，擁有檢測(cè)粒子的粒徑范圍廣且與粒子組份無(wú)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。然而，它的靈敏度有限。另一方面，光散射技術(shù)具有相對(duì)窄的動(dòng)態(tài)粒徑范圍 (取決于檢測(cè)器/放大器的飽和值)，但能檢測(cè)到小粒徑的粒子，使用大功率激光光源還能檢測(cè)到粒徑更小的粒子。通過(guò)合并光消減和光散射響應(yīng)信號(hào)，傳感器可同時(shí)擁有這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，因而在不損失單粒子分辨率巨大優(yōu)勢(shì)的前提下?lián)碛邢鄬?duì)較廣的動(dòng)態(tài)粒徑范圍。
4. 自動(dòng)稀釋原理介紹
單顆粒光學(xué)傳感技術(shù)（Single Particle Optical Sizing, SPOS）雖然具有的量化粒度分布的優(yōu)點(diǎn)，但是相應(yīng)的粒子間的重合效應(yīng)會(huì)造成檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)。PSS粒度儀使用自動(dòng)稀釋機(jī)制，可以將樣品稀釋到目標(biāo)濃度，然后再采集數(shù)據(jù)，保證粒度可以以“single”狀態(tài)通過(guò)傳感器，從而實(shí)現(xiàn)高濃度樣本的檢測(cè)。
系統(tǒng)可以根據(jù)稀釋倍數(shù)自動(dòng)計(jì)算給出原樣品顆粒濃度，解決了高濃度樣品的檢測(cè)難題，適合測(cè)試其他技術(shù)手段無(wú)法檢測(cè)高濃度樣本，更加適合測(cè)量樣品量稀少且珍貴的樣品。
圖5 自動(dòng)稀釋原理圖
