現實生活中,其實很多人對中國科學院院士和中國工程院院士的區別不太清楚。因為他們看起來都是一個個杰出的科學家,似乎沒啥區別。在這里以激光粒度儀為例子做個形象的類比,讓大家簡單區分他們。科學院的院士,做的是發現光的散射現象可以用到粒度測試領域的原理,并給出如何將光信號轉換為粒度分布數據的科學描述或解析。而工程師院院士則是將理論變成真正意義上的激光粒度儀的人。
本文討論的各項拓展激光粒度儀量程和精度的方法,并非粒度測量原理的創新,而是屬于工程技術領域的創新思維和巧妙設計。下面我們將依次介紹幾種得到實踐驗證的技術。
1、雙鏡頭技術
原理圖
國內知名粒度儀企業百特公司的發明的專利技術。雙鏡頭技術結合前向、側向和后向散射技術,散射光的探測量增加1倍。與單鏡頭激光粒度儀相比提升了測量范圍,提升了細顆粒端的測量精度,提升了分辨率。這種設計最大亮點有兩個:一是為后向散射光增加了一個聚焦透鏡,大幅提高后向散射光的可探測精度。這對亞微米級顆粒測量意義重大。二是后向散射光接收探測器數量大幅增加。探測器增加會大幅增加光能反演矩陣的解析難度,百特公司克服了這一技術難點,提高了測量精度,尤其是提高了1微米以下細顆粒端的測量精度。
2、高速攝像技術拓展測量上限
簡單的說,這種技術就是在一個粉體循環管路上安裝兩個測試窗口,一個窗口提供給激光粒度分析使用,一個窗口則提供給動態圖像分析系統使用。激光粒度分析系統擅長于微米級和亞微米級顆粒的測試,動態圖像分析系統則可以較輕易捕捉到大于500微米以上的大顆粒,最終由軟件系統融合兩套裝置數據。這種技術的核心在于如何科學準確的融合兩套系統數據。這需要收集大量的實驗數據,完善數據融合數學模型。圖像系統擅長分析大顆粒,激光系統擅長分析細顆粒;融合兩者所長,在較低的技術門檻和技術實現成本條件下實現了超大量程,這真是一種巧妙的工程構思。據可靠消息,使用該種技術的激光粒度儀已經由我國儀器廠商成功制造出來,不久即可在市場上見到它的身影,讓我們拭目以待吧。
(粉體圈 作者:沐恩)
作者:粉體圈
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