激光粒度儀是基于衍射光角度可以反映顆粒大小的光學(xué)原理，通過測算衍射光強(qiáng)，從而反推得到樣品粒徑分布的粒度檢測儀器。但隨顆粒變小和衍射光角度變大，從樣品池出射的散射光最大角度有限制，超出一定范圍則不能被探測接收。這部分丟失信號就是檢測盲區(qū)，而延伸檢測下限（小顆粒）正是粒度儀行業(yè)的主要挑戰(zhàn)之一。

光衍射現(xiàn)象

常規(guī)粒度儀主要采用多光束光學(xué)系統(tǒng)來解決這一問題，比如較短波長的藍(lán)光的散射角度也較大，分布范圍更廣。然而，多光束系統(tǒng)存在多個光強(qiáng)基準(zhǔn)，不同波長光束還會造成折射率偏差，對測量結(jié)果有較大的影響。下面跟隨小編在CAC2023廣州國際先進(jìn)陶瓷展上，看看粉體圈的“老朋友”——丹東百特儀器有限公司有什么創(chuàng)新的解決方案。

雙鏡頭技術(shù)——Bettersize 2000/BT9300系列

據(jù)銷售部副經(jīng)理吳斌先生介紹，目前，百特主要有Bettersize2000以及BT9300這兩個系列的激光粒度儀采用了雙鏡頭的技術(shù)。這項技術(shù)能夠在單光束狀態(tài)下使前向、側(cè)向和后向散射光信號都能被同時有效接收，同時高精度透鏡組保證了即使是很微弱的散射光信號都能有效地匯聚到探測器上。與單鏡頭激光粒度儀相比，其散射光的探測量增加了1倍，提升了細(xì)顆粒端（1μm以下）的測量精度和分辨率。與雙光束激光粒度儀相比，避免了多光束系統(tǒng)的不同激光束散射光信號的連接偏差，以及不同波長光束造成的折射率偏差，提升了可靠性，降低了故障率。

BT9300ST系列（左）及雙鏡頭技術(shù)原理圖（右）

雙鏡頭斜入射結(jié)構(gòu)——Bettersize 3000 Plus

Bettersize 3000 Plus是百特乃至中國粒度粒形分析技術(shù)達(dá)到的新高度，其主要運用了以下幾個技術(shù)提升測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。第一個是在雙鏡頭技術(shù)的基礎(chǔ)上采用斜入射的光路系統(tǒng)，在單光束條件下就能實現(xiàn)全角度（0.02-165°）散射光信號的接收，能更加準(zhǔn)確地測量納米、微米和毫米級顆粒，技術(shù)性能達(dá)到了國際先進(jìn)水平。第二，Bettersize 3000 Plus是國內(nèi)外率先將激光/圖像兩大系統(tǒng)二合一的一款粒度粒形分析儀，不僅可以利用激光系統(tǒng)測顆粒的粒徑分布，還能利用其圖像系統(tǒng)對CCD拍成的每個顆粒圖像進(jìn)行可視化分析，包括顆粒的粒形、長徑比、徑厚比、最大粒徑等，實現(xiàn)了激光、圖像的同步分析，相互驗證。第三，對于一些未知折射率的樣品，Bettersize3000Plus設(shè)置了樣品折射率測量的功能，進(jìn)一步保證粒度測試的準(zhǔn)確率。

Bettersize3000Plus激光系統(tǒng)（雙鏡頭斜入射光學(xué)系統(tǒng)）及圖像分析系統(tǒng)

正反傅里葉結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)——Bettersize 2600

而對于Bettersize 2600系列產(chǎn)品，吳經(jīng)理則表示其采用的是百特的另一項專利技術(shù)——正反傅里葉結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)。單一的傅里葉光學(xué)系統(tǒng)和單一的反傅里葉光學(xué)系統(tǒng)都有不足，百特在國內(nèi)外率先研制成功了正反傅里葉結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)，實現(xiàn)了兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)并降低成本。它的前向和側(cè)向的散射光是由反傅里葉光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生、接收和處理的，后向散射光信號是由傅里葉光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生、接收和處理的，用單光束和單鏡頭實現(xiàn)了散射光的全角度接收，實現(xiàn)了對納米、微米甚至毫米級樣品的準(zhǔn)確粒度測試。

Bettersize 2600及正反傅里葉結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)原理圖

總結(jié)

丹東百特1995年成立，至今已有28年歷史，一路走來百特以技術(shù)創(chuàng)新為核心，擁有89項專利，其中23項發(fā)明專利；25項軟件制作權(quán)；8項企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；參與制定8項國家標(biāo)準(zhǔn)；125項粒度測試專有技術(shù)；337項工作質(zhì)量規(guī)范；3項注冊商標(biāo)（中國、歐盟、美國）。在進(jìn)口儀器普遍占據(jù)高端市場的今天，在激光粒度檢測領(lǐng)域，丹東百特等國內(nèi)企業(yè)卻憑借先進(jìn)技術(shù)、高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)向世界證明了國產(chǎn)儀器毫不遜色，并已躋身于世界前列。未來，丹東百特仍將不斷專注粒度分析產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)，從細(xì)節(jié)保證每一臺儀器的高品質(zhì)。打造精品儀器，爭創(chuàng)國際品牌。作為國內(nèi)規(guī)模較大的陶瓷裝備材料展覽會之一，CAC先進(jìn)陶瓷展也希望見證更多先進(jìn)陶瓷相關(guān)的優(yōu)秀企業(yè)在國際領(lǐng)域上崛起。

粉體圈 整理

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