1、篩分法原理及優(yōu)缺點

 

原理：

 

篩分法是顆粒粒徑測量中zui為通用也zui為直觀的方法。 篩分的實現(xiàn)非常簡單: 根據(jù)不同的需要， 選擇一系列不同篩孔直徑的標準篩， 按照孔徑從小到大依次摞起。然后固定在振篩機上，選擇適當?shù)哪Ｊ郊皶r長，自動振動即可實現(xiàn)篩分; 篩分完成后，通過稱重的方式記錄下每層標準篩中得到的顆粒質(zhì)量，并由此求得以質(zhì)量分數(shù)表示的顆粒粒度分布。

 

優(yōu)點：

 

篩分法的優(yōu)點是原理簡單、直觀，操作方便，易于實現(xiàn)，這也是其獲得廣泛應用的重要原因。

 

缺點：

 

篩分法因為粒徑段的劃分受限于篩層數(shù)， 所以對粒徑分布的測量略顯粗糙，在一定程度上影響了結(jié)果的精度。另外，篩分的過程中因為振動強烈， 一些顆粒種類可能極易破損，從而破壞了粒徑分布，影響了測量結(jié)果。某些顆粒相互吸附的作用較強， 在篩分中經(jīng)常出現(xiàn)聚合成團的現(xiàn)象，這也影響了篩分結(jié)果的性。

 

2、激光散射法原理及優(yōu)缺點

 

原理：

 

隨著工業(yè)中對粒度分布測量精度要求的提高， 激光粒度儀的應用也日益廣泛。激光粒度儀測量方法的理論依據(jù)是Fraunhofer 衍射理論和米氏光散射理論。 光照射顆粒時， 衍射和散射的情況跟光的波長及顆粒的大小有關， 顆粒大時，激光散射角度小，顆粒小時，激光散射角度大。激光束發(fā)生衍射和散射， 從而產(chǎn)生光強的空間分布變化， 光信號被光電探測器器接收并轉(zhuǎn)化為電信號，進而經(jīng)過復雜的程序計算得出顆粒粒徑分布。

 

優(yōu)點：

 

激光粒度儀測量方法具有以下優(yōu)點：測量粒徑范圍大、分辨率高、檢測速度快、重復性好。整個操作過程一般都可以 在 3-5 分鐘之內(nèi)完成。輸出結(jié)果是連續(xù)的粒徑分布數(shù)據(jù)，各種數(shù)據(jù)非常詳盡。

 

缺點：

 

激光粒度儀需要知道粉體樣品的折射率、吸收率等物性參數(shù)。但對于科研以及生產(chǎn)實際過程中，獲得粉體樣品的折射率等參數(shù)并不容易，很多粉體樣品還是混合物，這個問題影響粒度測量結(jié)果的可靠性。另外，不規(guī)則顆粒的截面積平均起來要大于相同體積的球體。因而激光粒度儀測定的不規(guī)則顆粒的直徑比相同體積的球形顆粒要大。

 

3、兩種測量方法差異原因淺析

 

現(xiàn)實應用中篩分法和激光散射法測量結(jié)果常常存在巨大差異，這個問題源自兩種測量手段原理的不同。

 

在篩分法的操作中，顆粒能否地區(qū)分在預定的粒徑段內(nèi)，受到多方面因素的影響，如：

 

顆粒水分含量、荷電狀況等。對于較細的顆粒， 樣品中水分的存在極易造成顆粒的團聚，從而導致小粒徑顆粒留在大網(wǎng)格篩子，造成結(jié)果的偏差; 

 

顆粒如果在摩擦中 產(chǎn)生荷電，也會造成凝聚成團的情況，影響結(jié)果的性; 如果使用不當，網(wǎng)格大小很容易 被改變，由此造成的測量偏差是顯而易見的; 

 

篩網(wǎng)的清潔程度同樣不可忽視。一些極細并且易于吸附的顆粒很容易粘連在篩網(wǎng)上，使得篩網(wǎng)的有效孔徑小于標稱值，從而造成測量偏差。對于微細的顆粒，比如20μm以下，因其本身質(zhì)量較小，下落通過篩網(wǎng)的力量不足; 

 

微細顆粒因潮濕或荷電產(chǎn)生的聚團現(xiàn)象更加嚴重，更加造成預期的顆粒不能通過篩網(wǎng)。篩網(wǎng)和顆粒這兩種因素的綜合作用 ，使得篩分法對于小顆粒的區(qū)分能力大大降低， 篩分的結(jié)果也往往并不可靠。

 

差異解說：

激光散射方和篩分法對測量顆粒粒徑的等效原理不同。激光散射法受顆粒形貌影響較大，在顆粒球形度較差時，兩種測量手段不具有可比性。激光粒度儀需獲得粉體樣品的折射率等參數(shù)，這個缺點也制約著它提高測量精度和性。

 

篩分法對微細顆粒的區(qū)分能力較差，但用于大顆粒時較為，且篩分結(jié)果意義明確，具有很好的實際指導意義。

 

激光粒度儀測量原理和分散效果較好的進樣方式?jīng)Q定了它在測量超細粉體（特別是10微米以下顆粒）時具有明顯優(yōu)勢。