激光粒度仪的优缺点

发布时间:2025-12-18 09:36

  激光粒度仪是一种基于光散射原理(如米氏散射或瑞利散射)测量颗粒粒径分布的现代分析仪器,广泛应用于材料、化工、制药、食品、环境等领域。激光粒度仪的优缺点如下:

  一、优点

  1.测量范围宽

  单台仪器通常可覆盖0.01μm至3000μm(部分高端型号甚至可达纳米级至毫米级),远超筛分法、显微镜法等传统手段。

  2.测试速度快

  一次测量通常在几秒到1分钟内完成,适合大批量样品快速检测和在线过程控制。

  3.重复性与准确性高

  采用统计平均原理,对数万至数百万颗粒同时采样,结果具有良好的统计代表性。

  高端设备重复性误差可控制在<0.5%。

  4.自动化程度高

  支持自动进样、自动分散、自动清洗、自动数据分析和报告生成,减少人为操作误差。

  5.非接触、无损检测

  样品在液体或气流中悬浮测量,不破坏颗粒原始形貌(尤其适用于脆性或活性材料)。

  6.适用样品类型广

  可测干粉、乳液、悬浮液、浆料等多种形态;

  干法模式适用于易吸湿、易氧化或不溶于水的样品(如金属粉末、锂电池材料);

  湿法模式适用于易团聚或需强力分散的细颗粒。

  7.提供丰富粒度参数

  不仅给出D10、D50(中位粒径)、D90,还可输出粒径分布曲线、比表面积估算、多峰分布识别等。

  二、缺点

  1.结果为“等效粒径”,物理意义间接

  激光粒度仪给出的是光学等效球体直径,即假设颗粒为理想球形时产生相同散射光的直径。

  对于非球形、片状、纤维状或高度不规则颗粒,结果可能与真实几何尺寸存在偏差。

  2.对样品分散要求高

  颗粒必须充分分散成单个状态,否则团聚会导致测量结果偏粗。

  湿法需选择合适分散剂和超声条件;干法对易团聚或超细粉体(<1μm)分散效果有限。

  3.分辨率有限

  尽管量程宽,但对多峰分布中相邻峰的分辨能力较弱(尤其当峰间距小于2倍时)。

  传感器数量和光学设计限制了实际分辨率,通常不如电子显微镜直观。

  4.校准依赖标准物质

  仪器需定期使用国家认证的粒度标准微粒(如聚苯乙烯乳胶球)进行校准。

  若标准物与待测样品折射率差异大,可能引入系统误差。

  5.光学参数设置影响结果

  需正确输入样品的折射率和吸收率(尤其湿法测量),错误设置会导致反演计算偏差。

  6.不适用于极低浓度或高粘度体系

  样品浓度过低,散射信号太弱;过高则多重散射干扰严重。

  高粘度浆料难以均匀输送,影响测量稳定性。

  7.设备成本较高

  高精度全自动激光粒度仪价格通常在十几万至百万元人民币,维护和耗材(如分散剂、泵管)也有一定成本。

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