ms2000激光粒度分析仪在黄河调水调沙试验中的应用

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1、MS2000激光粒度分析仪在黄河调水调沙试验中的应用

2、第1...　摘要ＭＳ２０００激光粒度分析仪在黄河首次调水调沙试验中的应用，使我国泥沙颗粒分析技术发生了革命性的变化，该仪器的优势得到了充分的展示。关键词粒度分析仪黄河调水调沙试验应用马尔文新一代激光粒度分析仪ＭａｓｔｅｒＳｉｚｅｒ２０００（简称ＭＳ２０００），自１９９８年１０月问世后，立即得到科技界的高度评价和用户的广泛欢迎。其出色的性能和高度智能化的表现，使日常的实验操作有了神奇的改变，所以ＭＳ２０００被称为“新世纪的粒度分析仪”。在最近开展的黄河调水调沙试验中，采用了ＭＳ２０００激光精度分析仪，其优势得到了充分的展示。一、ＭＳ２０００

3、激光精度分析仪结构和主要性能指标１．结构仪器系统的组成包括三部分：①主机（光学元件），标志为Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ２０００；主机用来收集测量样品内粒度大小的原始数据。②附件（进样器）标识为Ｈｙｄｒｏ２０００Ｇ；附件惟一的目的就是将样品分散混匀充分并传送到主机以便于测量。③计算机和Ｍａｌｖｅｒｎ测量软件。Ｍａｌｖｅｒｎ软件可定义、控制整个测量过程，并同时处理测量的粒度分布数据、显示结果并打印报告。２．测量原理激光衍射法，又称小角激光光散射法（见图）。激光粒度分析仪检测过程大致是，激光器发出的单色光，经光路变换为平面波的平行光，射向光路中间的透光样品池，分散在液体分散介质中的大小不同颗粒遇光发

4、生不同角度的衍射、散射，衍射、散射后产生的光投向布置在不同方向的光信息接收器（检测器），经光电转换器将衍射、散射转换的信息传给微机进行处理，转化成粒子的分布信息。３．仪器的主要性能指标单量程检测范围０．０２～２０００μｍ的颗粒直径，无需更换镜头。检测速度快，扫描速度１０００次／ｓ。任何粒度分布在此范围之内的固体、液体样品，都可以在３０ｓ之内完成光路校正、背景扣除、取样（６０００次）、数据处理、报告生成等全部操作。真正的激光衍射方法，完全符合１９９７年颁布的ＩＳＯ１３３２０激光衍射方法粒度分析国际标准。ＭＳ２０００具有ＳＯＰ功能，即标准操作规程。在软件的指引下完成设置和自动操作，消除人为操作误

5、差和外部环境影响误差。所以ＳＯＰ特别适合跨地域的质量控制，为不同实验室的实验数据对比带来了方便。在水利行业，可保证各泥沙室的颗粒分析在相同控制参数下完成，使资料更具一致性。高度智能化，ＭＳ２０００采用最先进的模块化设计思想，干、湿进样器转换方便。当进样器与主机连接时，软件自动识别干法或湿法进样器。当操遇到问题或对仪器操作不熟悉时，可以通过软件提示功能解决问题。结果报告形式多样，可提供粒度分布数据、图形、平均值、中数粒径、峰值等大量信息。根据用户要求，粒度可自由分级，自由修改报告界面，增加所需内容。所有操作无需重新编程。所得数据和图形可和ＷＩＮＤＯＷＳ应用软件（如Ｗｏｒｄ，Ｅｘｃｅｌ）动态连接

6、。ＭＳ２０００还有远程故障诊断功能。二、ＭＳ２０００激光精度分析仪引进与应用目前，黄河泥沙颗粒分析工作由６个颗粒分析室来承担，每年要分析多达２万～３万个泥沙样品。各颗粒分析室所配分析仪器，主要有分析筛、粒径计及国产光电颗分仪等。由于受各种分析方法适用粒径范围的限制，对每一个样品的颗粒分析，都需要两种或两种以上的方法组合才能完成。如近几年常用的方法是，将一个样品先过６３μｍ的筛（用高压水头冲），其中将筛上部分烘干，进行振筛，并逐级称重；筛下部分用光电颗分仪分析，然后对两种方法测得的结果进行全沙级配计算。其整个过程操作繁琐、费工费时、效率低、劳动强度大、自动化程度低，分析一个样品需要１小时左右，

7、加之手工操作的人为影响大，致使资料的成果质量难以保证。更有甚者，光电仪受其原理的局限性（沉降法），对小粒子测量会产生很大误差（由于小于１μｍ的粒子，多处于布朗运动状态，不再沉降），而且这一误差随着小粒子所占比例的增大，其误差成倍增加，严重影响了成果质量，是目前最突出也是最需尽快解决的问题。针对黄河泥沙颗粒分析的现状，黄委水文局承担了水利部“９４８”项目“激光粒度分析仪引进与应用研究”。该项目实施以来，技术人员开展了大量的实验研究，从仪器参数率定，样品重复性、平行性测定、误差分析，到对比实验以及新仪器产生的数据系列与传统资料的衔接回归问题。结果证明，激光粒度仪应用于黄河泥沙颗粒分析是完全适宜的

8、。三、激光粒度仪在调水调沙试验中的应用举世瞩目的黄河首次调水调沙试验，是黄河人经过长期探索后对黄河自然规律的一种认识和把握，是世界水利史上迄今为止最大规模的一次原型试验，是传统治黄向现代治黄转变的重要里程碑。水库、河道悬移质和推移质泥沙的粗细直接影响着水库河道的冲淤特性，分析调水调沙期间小浪底水库和下游河道沿程泥沙粒度的变化，对研究冲淤变化规律有着重要意义。由于时间紧，工作量大，且部分细砂以异重流的形式运行至