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1、第6卷第1期中国粉体技术Vol16No112000年2月ChinaPowderScienceandTechnologyFebruary2000作者介绍:见本刊1996,2(1):7。粒径测量及用于磨料的各种颗粒仪器张福根,荣跃龙,周伟麟(珠海欧美克仪器有限公司,广东珠海519000)磨料是对粒度要求最严格的行业之一。用于磨直径的概念,其它形状的几何体并不存在直径。现料微粉粒度检验的最经典的仪器是显微镜。直到现实世界中的绝大多数固体颗粒,包括磨料颗粒,都是在,我国仍有许多企业把它作为监控磨料粒度的主不规则的几何体。但是在颗粒测量中,人们都用/粒要手段。1
2、997年我国磨料磨具标准化委员会按照径0即/颗粒直径0来描述颗粒的大小。这里讲的直等同采用国际标准的原则,分别对超硬和普通磨料径,并非现实直径,而是虚拟的/等效直径0。其定义粒度号的标注、表达和测量仪器都做了全面的修订。是:当被测颗粒的某种物理特性与某一直径(组合)其中规定超硬磨料的测量仪器是图像仪,普通磨料的同质球体最相近时,就把该球体的直径作为被测是美国式沉降管和扫描式光电(透)沉降仪。但是我球体的等效直径。们从各磨料出口企业了解到,发达国家(如美国、德由于不同原理的粒度测量仪器取不同的/物理国、日本)的进口商大多采用激光粒度仪作为磨料粒特性0量度
3、颗粒大小,因此就造成了对同一颗粒测量度日常检测的仪器。日本磨料的国家标准仪器是库结果的不同。在磨料粒度测量中,可用显微镜用颗尔特(电阻法)计数器。可见,在磨料行业,全世界同粒投影的最大宽度代表颗粒的大小;用沉降法用沉时有多种不同原理的仪器在使用。但在应用实践降速度的大小来量度颗粒的大小;用库尔特法(电阻中,不同仪器对同一样品的测量结果往往是不同的。法)用颗粒在电解液中引起的电阻变化来测量颗粒本文简要介绍了国内外流行的各种颗粒仪器的原理大小;或用激光粒度仪则用散射(衍射)光斑的大小和性能特点。来量度颗粒的大小。如图1所示。图1-(a)表示两个理想化了的/
4、实际颗粒0,上方为薄片状的矩形1等效直径与现实直径颗粒,下方是正方体颗粒;图1-(b)表示用显微从几何学常识可知,只有圆球形的几何体才有镜(a)(b)(c)图1非球形颗粒的等效直径收稿日期:1999-06-045中国粉体技术62000年第1期#技术交流#27方法测得的等效球形,直径分别为10和8;图1-形颗粒组成,并且经绝对方法测试过的样品作为标(c)表示用库尔特法测得的等体积球,直径分别为准物质,检验仪器的准确度。但是对不同原理的仪713和919。很明显,对同样的颗粒,显微镜方法和器来说,虽然可以做到对球形的标准粒子有相同的库尔特法测得的结果是不同的
5、。更有趣的是,在显测试结果(在一合理的误差范围之内),但对非球形微镜看来,上方的颗粒大于下方的颗粒,而在电阻法的颗粒样品(如磨料),测试结果仍不一样。测试结仪器看来,则是下方的颗粒大于上方的颗粒。果的传递最现实的办法是通过实际的生产性样品传因此,我们可以一般地认为,不同原理的仪器对递粒度结果。同一样品的粒度测试结果是不相同的。只有当被测所谓生产性样品,是指微粉的生产者向用户提颗粒是严格的圆球形时,测量结果才可能相同。由供的产品的样本。具体做法是,将已被用户接受的于大多数颗粒都是非球形的,所以说,粒度测量结果微粉产品,按合理的分析方法,取一部分作为标准样
6、不同是普遍的,相同只是特例。品,将它连同测试结果一起保存起来。用户以后再此外,即使是采用同一原理的仪器,由于仪器结向生产商定货时,即以此样品的粒度分布为基准,向构、数学模型和测试条件的不同,也会造成测试结果用户供货。不同。例如,最新规定为磨料标准仪器的美国式沉另一种稍难以实行的办法是,生产商和用户都降管和扫描式光电沉降仪,都是基于沉降原理,即使用同一种仪器,都严格按照同样的程序操作,都用Stokes定律,但是由于前者要求样品量大,后者相对同样的标准粒子(可以是非球形的)定期标定。较小,因此前者的测试结果偏粗且分布集中。以粒3重复性是粒度仪的首要指标度号
7、为F1000的磨料为例,沉降管的标准结果为d3=23Lm,d50=911Lm,d95=214Lm;光电沉降仪的对任何仪器来说,准确度与精确度都是最重要结果则为d3=10Lm,d50=415Lm,d95=1Lm。的基本指标。前面已经说明,对粒度仪器来说,准确度的概念实际上并不存在。但是精确度,即重复性2粒度测量结果却十分重要。同一仪器对同一样品的不同次测量,不同原理的仪器,甚至同一原理的仪器,由于测如果结果差别很大,那么该测量是毫无意义的。相试条件不同,测试结果一般来说是不同的。测量结反,只有结果在合理的误差范围内是可重复的,标准果准与不准实际上有两个不
8、同但容易混淆的概念。样品才能用以指导生产,鉴别产品合格与否,测量才一是准确度(accuracy
