粒度測試的基本知識和基本方法
加入技術(shù)交流群
x i為每次測試結(jié)果的典型值（一般為D50值）；
x為多次測試結(jié)果典型值的平均值；
σ為標(biāo)準(zhǔn)差；
影響粒度測試重復(fù)性有儀器和方法本身的因素；樣品制備方面的因素；環(huán)境與操作方面的因素等。粒度測試應(yīng)具有良好的重復(fù)性是對儀器和操作人員的基本要求。
11、粒度測試的真實(shí)性：
通常的測量儀器都有準(zhǔn)確性方面的指標(biāo)。由于粒度測試的特殊性，通常用真實(shí)性來表示準(zhǔn)確性方面的含義。由于粒度測試所測得的粒徑為等效粒徑，對同一個(gè)顆粒，不同的等效方法可能會(huì)得到不同的等效粒徑。如圖所示：
12、重復(fù)性和準(zhǔn)確性哪個(gè)更重要
重復(fù)性和準(zhǔn)確性是粒度儀的兩個(gè)重要指標(biāo)，是用戶和儀器生產(chǎn)廠家都非常關(guān)心的兩個(gè)問題。在正常情況下，重復(fù)性的重要性要大于準(zhǔn)確性。第一，重復(fù)性是反映儀器本身穩(wěn)定與否的一個(gè)綜合指標(biāo)，是一個(gè)可以精確量化的指標(biāo)，可以用它來直接評價(jià)儀器的好壞；準(zhǔn)確性則是一個(gè)根本不存在的模糊的概念，它不僅與儀器有關(guān)，還與樣品、環(huán)境及操作方法有關(guān)，是評價(jià)儀器好壞的次要指標(biāo)。第二，在生產(chǎn)實(shí)踐中粒度測試的相對意義大于絕對意義。也就是說，只要測試結(jié)果是穩(wěn)定的，這種儀器就對生產(chǎn)和控制有指導(dǎo)意義，否則粒度測試將沒有任何意義。第三，準(zhǔn)確性的依據(jù)通常是用所謂先進(jìn)儀器或傳統(tǒng)方法得到的結(jié)果。從一定意義上講，這些方法得到的結(jié)果可以作為參考，如果用來檢驗(yàn)儀器則要有充分的依據(jù)。要知道，即使再先進(jìn)的儀器，如果在設(shè)置和使用不當(dāng)，所得到的結(jié)果也同樣存在較大偏差，用未經(jīng)過仔細(xì)驗(yàn)證的結(jié)果作為唯一的檢驗(yàn)儀器的依據(jù)是不科學(xué)的。所以，在儀器滿足真實(shí)性要求的前提下，重復(fù)性比準(zhǔn)確性更重要。
二、粒度測試的基本方法
粒度測試的方法很多，具統(tǒng)計(jì)有上百種。目前常用的有沉降法、激光法、篩分法、圖像法和電阻法五種，另外還有幾種在特定行業(yè)和領(lǐng)域中常用的測試方法。
1、沉降法：
沉降法是根據(jù)不同粒徑的顆粒在液體中的沉降速度不同測量粒度分布的一種方法。它的基本過程是把樣品放到某種液體中制成一定濃度的懸浮液，懸浮液中的顆粒在重力或離心力作用下將發(fā)生沉降。不同粒徑顆粒的沉降速度是不同的，大顆粒的沉降速度較快，小顆粒的沉降速度較慢。那么顆粒的沉降速度與粒徑有怎樣的數(shù)量關(guān)系，通過什么方式反映顆粒的沉降速度呢？
① Stokes定律：在重力場中，懸浮在液體中的顆粒受重力、浮力和粘滯阻力的作用將發(fā)生運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為：
從Stokes定律中我們看到，沉降速度與顆粒直徑的平方成正比。比如兩個(gè)粒徑比為1:10的顆粒，其沉降速度之比為1:100，就是說細(xì)顆粒的沉降速度要慢很多。為了加快細(xì)顆粒的沉降速度，縮短測量時(shí)間，現(xiàn)代沉降儀大都引入離心沉降方式。在離心沉降狀態(tài)下，顆粒的沉降事度與粒度的關(guān)系如下：
② 比爾定律：
如前所述，沉降法是根據(jù)顆粒的沉降速度來測試粒度分布的。但直接測量顆粒的沉降速度是很困難的。所以在實(shí)際應(yīng)用過程中是通過測量不同時(shí)刻透過懸浮液光強(qiáng)的變化率來間接地反映顆粒的沉降速度的。那么光強(qiáng)的變化率與粒徑之間的關(guān)系又是怎樣的呢？比爾是律告訴我們：
激光粒度儀作為一種新型的粒度測試儀器，已經(jīng)在粉體加工、應(yīng)用與研究領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。它的特點(diǎn)是測試速度快、測試范圍寬、重復(fù)性和真實(shí)性好、操作簡便等等。
(1) 激光法的粒度測試原理
激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和極強(qiáng)的方向性，所以一束平行的激光在沒有阻礙的無限空間中將會(huì)照射到無限遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。如圖7所示。
評論