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，顆粒會對激光產(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，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。

　　激光噴霧粒度儀其核心組成部分包括以下模塊：

　　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635 nm、650 nm或更短波長），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器，提高信號強(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）

　　配備儲液罐、循環(huán)泵和過濾裝置，用于連續(xù)測量或處理少量樣品。

　　適用于長時間測試或需要維持樣品穩(wěn)定性的場景。

　　3、散射光檢測系統(tǒng)

　　光電探測器

　　通常采用多環(huán)光電二極管陣列（如32環(huán)、64環(huán)）或CCD/PDA探測器，覆蓋不同角度的散射光。

　　探測角度范圍：0.1°~170°（前向與側(cè)向散射），部分儀器支持更廣角度。

　　信號放大與采集模塊

　　將微弱散射光信號轉(zhuǎn)換為電信號，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：對不規(guī)則顆粒進(jìn)行近似計算（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，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、激光光路對準(zhǔn)及探測器角度，確保測量穩(wěn)定性。

　　部分高d儀器支持自動對焦和校準(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，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

　　清潔與維護(hù)裝置

　　自動吹掃系統(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。