在纳米材料、制药、化工、食品、环境监测及半导体制造等领域,颗粒的粒径分布直接影响产品的稳定性、溶解性、反应活性与质量一致性。粒径测量仪能够精确分析从纳米到毫米级颗粒的尺寸与分布,实现“微粒可见”。
粒径测量仪高精度测量的背后,是多个精密部件协同运作的成果。

一、光学系统
光学系统是粒径测量仪的“感知中枢”,决定测量范围与分辨率。
激光光源:采用高稳定性半导体激光器(如He-Ne或蓝光激光),波长通常为632.8nm或405nm,提供均匀、单色、相干性强的光束,确保散射信号准确。
光路设计:包括准直透镜、扩束镜、傅里叶透镜等,确保激光束均匀照射样品,并将散射光精确聚焦至探测器。
探测器阵列:由数十至数百个环形或线性光电探测器组成,接收不同角度的散射光信号。探测器灵敏度高、响应快,能捕捉微弱散射光,实现宽动态范围测量。
二、样品分散系统
颗粒在液体或气体中的分散状态直接影响测量结果。
湿法分散单元:包含超声波分散器、搅拌器和循环泵,用于将团聚颗粒打散,形成均匀悬浮液。超声功率可调,避免过度破碎。
干法分散单元(适用于干粉):通过气流喷射将粉末分散成单颗粒状态,避免使用溶剂,适用于亲水性差或易溶材料。
样品池:由石英或光学玻璃制成,透光性好、耐腐蚀,确保光路畅通。
三、信号处理与控制系统
数字信号处理器(DSP):高速采集探测器信号,进行滤波、放大与模数转换,确保数据真实可靠。
反演算法:采用先进的米氏理论或夫琅禾费衍射理论,通过数学反演计算粒径分布。现代仪器支持多峰、宽分布的精确拟合。
控制软件:配备专业分析软件,支持测量模式选择、参数设置、数据存储、分布图绘制与报告生成,操作界面友好,符合GLP规范。
四、数据存储与输出模块
内置大容量存储空间,可保存数百组测量数据及参数设置。
支持USB、RS232、以太网或Wi-Fi接口,实现数据导出、远程监控与系统集成。
五、辅助部件
温控系统:部分机型配备恒温装置,控制样品温度(如25±0.5℃),防止热对流影响分散稳定性。
自动对中系统:实时监测激光光路是否偏移,自动调整,确保测量一致性。
清洁系统:自动冲洗功能,减少人工清洗时间,防止交叉污染。