激光粒度仪的校准方法
【专利摘要】本发明涉及一种激光粒度仪的校准方法，包括如下步骤：将粒度范围为5～480目的石英砂分散置于激光粒度仪的样品窗；开启激光粒度仪，使激光粒度仪发出激光照射所述样品窗；采集激光照射所述石英砂产生的衍射光信号；将所述衍射光信号转换为电信号；对所述电信号进行处理得到所述石英砂的粒度分布结果；以及根据所述石英砂的粒度分布结果对激光粒度仪进行校准。上述激光粒度仪的校准方法在校准过程中使用的校准样品是粒度范围为5～480目的石英砂，这种石英砂与目前通常使用的固体球型或液态校准样品相比，价格非常低廉，因此上述激光粒度仪的校准方法的校准成本较低。此外，还提供一种石英砂作为激光粒度仪的校准样品的应用，可以有效降低校准成本。
【专利说明】激光粒度仪的校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及仪器校准领域，特别是涉及一种激光粒度仪的校准方法。
【背景技术】
[0002]激光粒度仪主要应用于颗粒材料的粒度分布情况的测量。比如在陶瓷产品的生产过程中，需要使用激光粒度仪测试陶瓷浆料，陶瓷浆料的颗粒度直接影响到其最终产品的性能，所以必须保证激光粒度仪的测试数据相当精准。而为了保证激光粒度仪的测试数据具有较高的准确度，在使用激光粒度仪测试浆体粒度之前，需要使用校准样品对激光粒度仪进行校准。
[0003]目前，大部分公司生产的激光粒度仪校准样品都是固体球型或液态校准样品，这些校准样品比较昂贵，因此使用这些校准样品的激光粒度仪的校准方法的校准成本较高。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种校准成本较低的激光粒度仪的校准方法。
[0005]一种激光粒度仪的校准方法，包括如下步骤:
[0006]将粒度范围为5?480目的石英砂分散置于激光粒度仪的样品窗；
[0007]开启激光粒度仪，使激光粒度仪发出激光照射所述样品窗；
[0008]采集激光照射所述石英砂产生的衍射光信号；
[0009]将所述衍射光信号转换为电信号；
[0010]对所述电信号进行处理得到所述石英砂的粒度分布结果；以及[0011 ] 根据所述石英砂的粒度分布结果对激光粒度仪进行校准。
[0012]在其中一个实施例中，在所述开启激光粒度仪，并发出激光照射所述样品窗的步骤中，所述激光经过滤波扩束系统照射所述样品窗。
[0013]在其中一个实施例中，在所述对所述电信号进行处理得到所述石英砂的粒度分布结果的步骤中，基于预先编制的程序，根据Mie散射理论对所述电信号进行处理。
[0014]在其中一个实施例中，在所述采集激光照射所述石英砂产生的衍射光信号的步骤中，将所述衍射光信号通过富氏透镜照射到多元光电探测器上。
[0015]在其中一个实施例中，在所述将石英砂分散置于样品窗的步骤中，通过利用压缩空气对所述石英砂进行吹吸的方式，将石英砂分散置于样品窗。
[0016]在其中一个实施例中，在所述将石英砂分散置于样品窗的步骤中，通过利用水对所述石英砂进行分散的方式，将石英砂分散置于样品窗。
[0017]在其中一个实施例中，在所述将石英砂分散置于样品窗的步骤中，放置的石英砂的总质量大于2克。
[0018]在其中一个实施例中，所述石英砂采用325目石英砂。
[0019]在其中一个实施例中，所述石英砂采用高纯石英砂。
[0020]此外，还有必要提供一种石英砂作为激光粒度仪的校准样品的应用。[0021]上述激光粒度仪的校准方法在校准过程中使用的校准样品是粒度范围为5~480目的石英砂，这种石英砂与目前通常使用的固体球型或液态校准样品相比，价格非常低廉，因此上述激光粒度仪的校准方法的校准成本较低。
[0022]此外，上述提供的一种石英砂作为激光粒度仪的校准样品的应用，使用价格低廉的石英砂作为激光粒度仪的校准样品，可以有效降低激光粒度仪的校准方法的校准成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为一个实施例的激光粒度仪的校准方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]为了解决目前激光粒度仪的校准方法因使用固体球型或液态校准样品而导致校准成本较高的问题，本实施方式提供了一种激光粒度仪的校准方法。下面结合具体的实施例，对激光粒度仪的校准方法进行具体的描述。
[0025]请参考图1，本实施方式提供的激光粒度仪的校准方法，包括如下步骤:
[0026]步骤SllO:将粒度范围为5~480目的石英砂分散置于激光粒度仪的样品窗。在本实施方式中，石英砂采用的是325目石英砂，且石英砂采用高纯石英砂。高纯石英砂中SiO2和Fe2O3的组分分别满足如下条件:
[0027] [0028]为了保证校准数据的可靠性和有效性，在本实施方式中，置于激光粒度仪的样品窗上的石英砂的总质量大于2 克。
[0029]步骤S120:开启激光粒度仪，使激光粒度仪发出激光照射所述样品窗。在本步骤中，只需开启激光粒度仪，使激光粒度仪的激光器开始工作，激光器发出激光照射置于样品窗上的石英砂。在本实施方式中，激光器发出的激光是通过滤波扩束系统之后再照射到石英砂上的。激光器产生单色相干性极好的激光，激光经滤波扩束系统后可以得到一个扩展的、照明散射颗粒较为理想化的激光光束。分散好的石英砂颗粒在样品窗内被激光光束照射将产生衍射，从而形成一定的空间光强分布。
[0030]步骤S130:采集激光照射所述石英砂产生的衍射光信号。Mie散射理论(米氏散射理论)表明，当光束遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ，Θ角的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的Θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的Θ角就越大。即小角度的散射光是有大颗粒引起的；大角度的散射光是由小颗粒引起的。进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样，通过测量不同角度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布情况了。
[0031]为了测量不同角度上的散射光的光强，需要运用光学手段对散射光进行处理。在本步骤中，在光束中的适当的位置上放置一个富氏透镜，在该富氏透镜的后焦平面上放置一组多元光电探测器。不同角度的散射光通过富氏透镜将会照射到多元光电探测器上，这样多元光电探测器便可以采集到激光照射所述石英砂产生的衍射光信号。
[0032]步骤S140:将所述衍射光信号转换为电信号。多元光电探测器采集到激光照射所述石英砂产生的衍射光信号之后，即可将采集到的衍射光信号转换为电信号。[0033]步骤S150:对所述电信号进行处理得到所述石英砂的粒度分布结果。在本步骤中，将电信号传输到计算机中，通过专用软件对这些电信号进行处理，就会准确地得到石英砂的粒度分布情况了。专用软件就是预先编制的程序，根据Mie散射理论对电信号进行处理即可得到石英砂的粒度分布情况。
[0034]步骤S160:根据所述石英砂的粒度分布结果对激光粒度仪进行校准。根据步骤SllO?步骤S150测量得到了石英砂的粒度分布结果之后，分析激光粒度仪的测量结果与石英砂的粒度分布真实情况之间的差异程度，换言之，就是通过石英砂对激光粒度仪的测量结果进行验证，从而实现对激光粒度仪进行校准的目的。
[0035]此外，在本实施方式中，可以采用干法或者湿法对激光粒度仪进行校准测试。干法和湿法测试激光粒度仪的区别主要在于将石英砂分散置于样品窗的步骤。使用干法测试激光粒度仪时，在将石英砂分散置于样品窗的步骤中，我们通过利用压缩空气对所述石英砂进行吹吸的方式，将石英砂分散置于样品窗。而使用湿法测试激光粒度仪时，在将石英砂分散置于样品窗的步骤中，我们通过利用水对所述石英砂进行分散的方式，将石英砂分散置于样品窗。使用湿法测试激光粒度仪时，测试用水为自来水、工业用水或者高纯水。
[0036]目前一般使用的激光粒度仪校准样品每瓶大约为300元，质量为2.5g左右(样品依据粒度仪测试范围和方法设定质量范围)。替代品325目石英砂每公斤7元，两者相比较而言，石英砂的价格非常低廉。
[0037]上述激光粒度仪的校准方法在校准过程中使用的校准样品是粒度范围为5?480目的石英砂，这种石英砂与目前通常使用的固体球型或液态校准样品相比，价格非常低廉，因此上述激光粒度仪的校准方法的校准成本较低。
[0038]此外，本实施方式还提供一种石英砂作为激光粒度仪的校准样品的应用，该应用使用价格低廉的石英砂作为激光粒度仪的校准样品，可以有效降低激光粒度仪的校准方法的校准成本。
[0039]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种激光粒度仪的校准方法，包括如下步骤: 将粒度范围为5?480目的石英砂分散置于激光粒度仪的样品窗； 开启激光粒度仪，使激光粒度仪发出激光照射所述样品窗； 采集激光照射所述石英砂产生的衍射光信号； 将所述衍射光信号转换为电信号； 对所述电信号进行处理得到所述石英砂的粒度分布结果；以及 根据所述石英砂的粒度分布结果对激光粒度仪进行校准。
2.根据权利要求1所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，在所述开启激光粒度仪，并发出激光照射所述样品窗的步骤中，所述激光经过滤波扩束系统照射所述样品窗。
3.根据权利要求1所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，在所述对所述电信号进行处理得到所述石英砂的粒度分布结果的步骤中，基于预先编制的程序，根据Mie散射理论对所述电信号进行处理。
4.根据权利要求1所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，在所述采集激光照射所述石英砂产生的衍射光信号的步骤中，将所述衍射光信号通过富氏透镜照射到多元光电探测器上。
5.根据权利要求1所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，在所述将石英砂分散置于样品窗的步骤中，通过利用压缩空气对所述石英砂进行吹吸的方式，将石英砂分散置于样品窗。
6.根据权利要求1所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，在所述将石英砂分散置于样品窗的步骤中，通过利用水对所述石英砂进行分散的方式，将石英砂分散置于样品窗。
7.根据权利要求1所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，在所述将石英砂分散置于样品窗的步骤中，放置的石英砂的总质量大于2克。
8.根据权利要求1?7中任一权利要求中所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，所述石英砂采用325目石英砂。
9.根据权利要求8所述的激光粒度仪的校准方法，其特征在于，所述石英砂采用高纯石英砂。
10.一种石英砂作为激光粒度仪的校准样品的应用。
【文档编号】G01N15/02GK103487358SQ201310440172
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】赵晓东, 孙治国 申请人:徐州协鑫太阳能材料有限公司