激光粒度儀的校準(zhǔn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，包括如下步驟：將粒度范圍為5～480目的石英砂分散置于激光粒度儀的樣品窗；開啟激光粒度儀，使激光粒度儀發(fā)出激光照射所述樣品窗；采集激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號；將所述衍射光信號轉(zhuǎn)換為電信號；對所述電信號進(jìn)行處理得到所述石英砂的粒度分布結(jié)果；以及根據(jù)所述石英砂的粒度分布結(jié)果對激光粒度儀進(jìn)行校準(zhǔn)。上述激光粒度儀的校準(zhǔn)方法在校準(zhǔn)過程中使用的校準(zhǔn)樣品是粒度范圍為5～480目的石英砂，這種石英砂與目前通常使用的固體球型或液態(tài)校準(zhǔn)樣品相比，價格非常低廉，因此上述激光粒度儀的校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)成本較低。此外，還提供一種石英砂作為激光粒度儀的校準(zhǔn)樣品的應(yīng)用，可以有效降低校準(zhǔn)成本。
【專利說明】激光粒度儀的校準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儀器校準(zhǔn)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光粒度儀的校準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光粒度儀主要應(yīng)用于顆粒材料的粒度分布情況的測量。比如在陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要使用激光粒度儀測試陶瓷漿料，陶瓷漿料的顆粒度直接影響到其最終產(chǎn)品的性能，所以必須保證激光粒度儀的測試數(shù)據(jù)相當(dāng)精準(zhǔn)。而為了保證激光粒度儀的測試數(shù)據(jù)具有較高的準(zhǔn)確度，在使用激光粒度儀測試漿體粒度之前，需要使用校準(zhǔn)樣品對激光粒度儀進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0003]目前，大部分公司生產(chǎn)的激光粒度儀校準(zhǔn)樣品都是固體球型或液態(tài)校準(zhǔn)樣品，這些校準(zhǔn)樣品比較昂貴，因此使用這些校準(zhǔn)樣品的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種校準(zhǔn)成本較低的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法。
[0005]一種激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，包括如下步驟:
[0006]將粒度范圍為5?480目的石英砂分散置于激光粒度儀的樣品窗；
[0007]開啟激光粒度儀，使激光粒度儀發(fā)出激光照射所述樣品窗；
[0008]采集激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號；
[0009]將所述衍射光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
[0010]對所述電信號進(jìn)行處理得到所述石英砂的粒度分布結(jié)果；以及[0011 ] 根據(jù)所述石英砂的粒度分布結(jié)果對激光粒度儀進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0012]在其中一個實(shí)施例中，在所述開啟激光粒度儀，并發(fā)出激光照射所述樣品窗的步驟中，所述激光經(jīng)過濾波擴(kuò)束系統(tǒng)照射所述樣品窗。
[0013]在其中一個實(shí)施例中，在所述對所述電信號進(jìn)行處理得到所述石英砂的粒度分布結(jié)果的步驟中，基于預(yù)先編制的程序，根據(jù)Mie散射理論對所述電信號進(jìn)行處理。
[0014]在其中一個實(shí)施例中，在所述采集激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號的步驟中，將所述衍射光信號通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上。
[0015]在其中一個實(shí)施例中，在所述將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，通過利用壓縮空氣對所述石英砂進(jìn)行吹吸的方式，將石英砂分散置于樣品窗。
[0016]在其中一個實(shí)施例中，在所述將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，通過利用水對所述石英砂進(jìn)行分散的方式，將石英砂分散置于樣品窗。
[0017]在其中一個實(shí)施例中，在所述將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，放置的石英砂的總質(zhì)量大于2克。
[0018]在其中一個實(shí)施例中，所述石英砂采用325目石英砂。
[0019]在其中一個實(shí)施例中，所述石英砂采用高純石英砂。
[0020]此外，還有必要提供一種石英砂作為激光粒度儀的校準(zhǔn)樣品的應(yīng)用。[0021]上述激光粒度儀的校準(zhǔn)方法在校準(zhǔn)過程中使用的校準(zhǔn)樣品是粒度范圍為5~480目的石英砂，這種石英砂與目前通常使用的固體球型或液態(tài)校準(zhǔn)樣品相比，價格非常低廉，因此上述激光粒度儀的校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)成本較低。
[0022]此外，上述提供的一種石英砂作為激光粒度儀的校準(zhǔn)樣品的應(yīng)用，使用價格低廉的石英砂作為激光粒度儀的校準(zhǔn)樣品，可以有效降低激光粒度儀的校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為一個實(shí)施例的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了解決目前激光粒度儀的校準(zhǔn)方法因使用固體球型或液態(tài)校準(zhǔn)樣品而導(dǎo)致校準(zhǔn)成本較高的問題，本實(shí)施方式提供了一種激光粒度儀的校準(zhǔn)方法。下面結(jié)合具體的實(shí)施例，對激光粒度儀的校準(zhǔn)方法進(jìn)行具體的描述。
[0025]請參考圖1，本實(shí)施方式提供的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，包括如下步驟:
[0026]步驟SllO:將粒度范圍為5~480目的石英砂分散置于激光粒度儀的樣品窗。在本實(shí)施方式中，石英砂采用的是325目石英砂，且石英砂采用高純石英砂。高純石英砂中SiO2和Fe2O3的組分分別滿足如下條件:
[0027] [0028]為了保證校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的可靠性和有效性，在本實(shí)施方式中，置于激光粒度儀的樣品窗上的石英砂的總質(zhì)量大于2 克。
[0029]步驟S120:開啟激光粒度儀，使激光粒度儀發(fā)出激光照射所述樣品窗。在本步驟中，只需開啟激光粒度儀，使激光粒度儀的激光器開始工作，激光器發(fā)出激光照射置于樣品窗上的石英砂。在本實(shí)施方式中，激光器發(fā)出的激光是通過濾波擴(kuò)束系統(tǒng)之后再照射到石英砂上的。激光器產(chǎn)生單色相干性極好的激光，激光經(jīng)濾波擴(kuò)束系統(tǒng)后可以得到一個擴(kuò)展的、照明散射顆粒較為理想化的激光光束。分散好的石英砂顆粒在樣品窗內(nèi)被激光光束照射將產(chǎn)生衍射，從而形成一定的空間光強(qiáng)分布。
[0030]步驟S130:采集激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號。Mie散射理論(米氏散射理論)表明，當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時，一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象，散射光的傳播方向?qū)⑴c主光束的傳播方向形成一個夾角θ，Θ角的大小與顆粒的大小有關(guān)，顆粒越大，產(chǎn)生的散射光的Θ角就越?。活w粒越小，產(chǎn)生的散射光的Θ角就越大。即小角度的散射光是有大顆粒引起的；大角度的散射光是由小顆粒引起的。進(jìn)一步研究表明，散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣，通過測量不同角度上的散射光的強(qiáng)度，就可以得到樣品的粒度分布情況了。
[0031]為了測量不同角度上的散射光的光強(qiáng)，需要運(yùn)用光學(xué)手段對散射光進(jìn)行處理。在本步驟中，在光束中的適當(dāng)?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€富氏透鏡，在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測器。不同角度的散射光通過富氏透鏡將會照射到多元光電探測器上，這樣多元光電探測器便可以采集到激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號。
[0032]步驟S140:將所述衍射光信號轉(zhuǎn)換為電信號。多元光電探測器采集到激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號之后，即可將采集到的衍射光信號轉(zhuǎn)換為電信號。[0033]步驟S150:對所述電信號進(jìn)行處理得到所述石英砂的粒度分布結(jié)果。在本步驟中，將電信號傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，通過專用軟件對這些電信號進(jìn)行處理，就會準(zhǔn)確地得到石英砂的粒度分布情況了。專用軟件就是預(yù)先編制的程序，根據(jù)Mie散射理論對電信號進(jìn)行處理即可得到石英砂的粒度分布情況。
[0034]步驟S160:根據(jù)所述石英砂的粒度分布結(jié)果對激光粒度儀進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)步驟SllO?步驟S150測量得到了石英砂的粒度分布結(jié)果之后，分析激光粒度儀的測量結(jié)果與石英砂的粒度分布真實(shí)情況之間的差異程度，換言之，就是通過石英砂對激光粒度儀的測量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)對激光粒度儀進(jìn)行校準(zhǔn)的目的。
[0035]此外，在本實(shí)施方式中，可以采用干法或者濕法對激光粒度儀進(jìn)行校準(zhǔn)測試。干法和濕法測試激光粒度儀的區(qū)別主要在于將石英砂分散置于樣品窗的步驟。使用干法測試激光粒度儀時，在將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，我們通過利用壓縮空氣對所述石英砂進(jìn)行吹吸的方式，將石英砂分散置于樣品窗。而使用濕法測試激光粒度儀時，在將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，我們通過利用水對所述石英砂進(jìn)行分散的方式，將石英砂分散置于樣品窗。使用濕法測試激光粒度儀時，測試用水為自來水、工業(yè)用水或者高純水。
[0036]目前一般使用的激光粒度儀校準(zhǔn)樣品每瓶大約為300元，質(zhì)量為2.5g左右(樣品依據(jù)粒度儀測試范圍和方法設(shè)定質(zhì)量范圍)。替代品325目石英砂每公斤7元，兩者相比較而言，石英砂的價格非常低廉。
[0037]上述激光粒度儀的校準(zhǔn)方法在校準(zhǔn)過程中使用的校準(zhǔn)樣品是粒度范圍為5?480目的石英砂，這種石英砂與目前通常使用的固體球型或液態(tài)校準(zhǔn)樣品相比，價格非常低廉，因此上述激光粒度儀的校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)成本較低。
[0038]此外，本實(shí)施方式還提供一種石英砂作為激光粒度儀的校準(zhǔn)樣品的應(yīng)用，該應(yīng)用使用價格低廉的石英砂作為激光粒度儀的校準(zhǔn)樣品，可以有效降低激光粒度儀的校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)成本。
[0039]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，包括如下步驟: 將粒度范圍為5?480目的石英砂分散置于激光粒度儀的樣品窗； 開啟激光粒度儀，使激光粒度儀發(fā)出激光照射所述樣品窗； 采集激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號； 將所述衍射光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 對所述電信號進(jìn)行處理得到所述石英砂的粒度分布結(jié)果；以及 根據(jù)所述石英砂的粒度分布結(jié)果對激光粒度儀進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，在所述開啟激光粒度儀，并發(fā)出激光照射所述樣品窗的步驟中，所述激光經(jīng)過濾波擴(kuò)束系統(tǒng)照射所述樣品窗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，在所述對所述電信號進(jìn)行處理得到所述石英砂的粒度分布結(jié)果的步驟中，基于預(yù)先編制的程序，根據(jù)Mie散射理論對所述電信號進(jìn)行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，在所述采集激光照射所述石英砂產(chǎn)生的衍射光信號的步驟中，將所述衍射光信號通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，在所述將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，通過利用壓縮空氣對所述石英砂進(jìn)行吹吸的方式，將石英砂分散置于樣品窗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，在所述將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，通過利用水對所述石英砂進(jìn)行分散的方式，將石英砂分散置于樣品窗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，在所述將石英砂分散置于樣品窗的步驟中，放置的石英砂的總質(zhì)量大于2克。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一權(quán)利要求中所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述石英砂采用325目石英砂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光粒度儀的校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述石英砂采用高純石英砂。
10.一種石英砂作為激光粒度儀的校準(zhǔn)樣品的應(yīng)用。
【文檔編號】G01N15/02GK103487358SQ201310440172
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】趙曉東, 孫治國 申請人:徐州協(xié)鑫太陽能材料有限公司