激光噴霧粒度儀是一種重要的粒度分析儀器，其基于激光散射原理進(jìn)行工作。當(dāng)一束激光照射到噴霧中的顆粒時(shí)，顆粒會(huì)對(duì)激光產(chǎn)生散射。散射光的強(qiáng)度和角度與顆粒的大小、形狀、折射率等因素有關(guān)。通過測(cè)量不同角度上的散射光強(qiáng)度，可以得到顆粒的粒度分布信息。這一原理依賴于米氏散射理論，即光線通過含有顆粒的不均勻介質(zhì)時(shí)，與顆粒產(chǎn)生相互作用，發(fā)生吸收、反射、折射、透射和衍射等現(xiàn)象，使得光線偏離原先的光路。
1、光學(xué)系統(tǒng)
激光光源
通常采用半導(dǎo)體激光器（如波長(zhǎng)635 nm、650 nm或更短波長(zhǎng)），提供單色、高穩(wěn)定性的平行光。
功率范圍一般為1~50 mW，需滿足測(cè)量需求且避免過熱。
光束整形與準(zhǔn)直裝置
將激光束擴(kuò)展為均勻的平行光，覆蓋樣品區(qū)域，確保測(cè)量準(zhǔn)確性。
包含透鏡、孔徑光闌等組件，調(diào)整光斑直徑（通常為1~10 mm）。
傅里葉透鏡（或聚焦透鏡）
收集散射光并聚焦至探測(cè)器，提高信號(hào)強(qiáng)度和空間分辨率。
2、樣品分散系統(tǒng)
噴霧裝置
通過氣壓噴嘴、超聲霧化或蠕動(dòng)泵將液體樣品分散成單顆粒或液滴狀態(tài)。
關(guān)鍵參數(shù)：霧化壓力、流量控制（如0.1~10 mL/min）。
循環(huán)系統(tǒng)（可選）
配備儲(chǔ)液罐、循環(huán)泵和過濾裝置，用于連續(xù)測(cè)量或處理少量樣品。
適用于長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試或需要維持樣品穩(wěn)定性的場(chǎng)景。
3、散射光檢測(cè)系統(tǒng)
光電探測(cè)器
通常采用多環(huán)光電二極管陣列（如32環(huán)、64環(huán)）或CCD/PDA探測(cè)器，覆蓋不同角度的散射光。
探測(cè)角度范圍：0.1°~170°（前向與側(cè)向散射），部分儀器支持更廣角度。
信號(hào)放大與采集模塊
將微弱散射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通過A/D轉(zhuǎn)換器傳輸至處理單元。
需具備高增益、低噪聲特性，確保微小顆粒信號(hào)的捕捉。
4、數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)
算法與軟件
米氏（Mie）散射理論：計(jì)算球形顆粒的粒徑分布，適用于折射率已知的均勻球體。
非球形校正模型：對(duì)不規(guī)則顆粒進(jìn)行近似計(jì)算（如用等效球形直徑表示）。
反演算法：通過散射光強(qiáng)分布反推粒徑，常用方法包括矩法、迭代法等。
顯示與輸出模塊
實(shí)時(shí)顯示粒徑分布曲線（D10、D50、D90等）、體積頻率或數(shù)量頻率分布。
支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出（Excel、PDF等格式）及報(bào)告生成。
5、機(jī)械與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
樣品室與光學(xué)腔
密封設(shè)計(jì)，避免環(huán)境光干擾；窗口材料需高透光性（如石英、BK7玻璃）。
部分儀器配備溫控裝置，防止樣品揮發(fā)或冷凝。
調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
可調(diào)節(jié)噴霧位置、激光光路對(duì)準(zhǔn)及探測(cè)器角度，確保測(cè)量穩(wěn)定性。
部分高d儀器支持自動(dòng)對(duì)焦和校準(zhǔn)。
6、輔助功能模塊
氣壓與流量控制
精確調(diào)節(jié)霧化氣壓（如0~5 bar）和液體流量，影響顆粒分散效果。
部分儀器集成壓力傳感器和流量計(jì)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
清潔與維護(hù)裝置
自動(dòng)吹掃系統(tǒng)清除光學(xué)窗口殘留顆粒，避免交叉污染。
可拆卸噴嘴和液體管路，便于清洗或更換。
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