空氣過(guò)濾器在激光粒度儀中的應(yīng)用

0 引言

激光粒度儀是通過(guò)顆粒的衍射或散射光的空間分布（散射譜）來(lái)分析顆粒大小的儀器，采用Furanhofer衍射及Mie散射理論，測(cè)試過(guò)程不受溫度變化、介質(zhì)黏度，試樣密度及表面狀態(tài)等諸多因素的影響，只要將待測(cè)樣品均勻地展現(xiàn)于激光束中，即可獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。

激光粒度儀是目前應(yīng)用得廣泛的粉體粒度測(cè)試儀器，由于其測(cè)試時(shí)間短，可以快速獲得測(cè)試結(jié)果和分析圖譜，因而在水泥行業(yè)中廣泛用于測(cè)定水泥的粒度分布。水泥的粒度分布情況對(duì)水泥性能有著決定性的影響，為此準(zhǔn)確地測(cè)定水泥的粒度分布是分析水泥性能的重要前提[1]。近年來(lái)，隨著我國(guó)水泥工業(yè)綠色水泥、礦物摻合料等技術(shù)與產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)粉體粒度的檢測(cè)方法、表征與調(diào)控技術(shù)提出了更高的要求。

1 問(wèn)題分析

      目前廣泛運(yùn)用的激光粒度儀都包含有空氣壓縮系統(tǒng)、激光粒度測(cè)試系統(tǒng)和收塵系統(tǒng)。這三個(gè)系統(tǒng)均屬于比較成熟的技術(shù)，但對(duì)測(cè)試環(huán)境有嚴(yán)格的要求。激光粒度儀在正常使用過(guò)程中需要用壓縮空氣作為樣品傳輸和分散的媒介，但是激光粒度儀設(shè)備本身并沒(méi)有配套壓縮空氣過(guò)濾裝置，不能很好地分離壓縮空氣中的水分和塵埃，致使其進(jìn)入儀器內(nèi)部，污染儀器的精密元件，降低儀器的測(cè)試性能，直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度及精密度，縮短儀器的使用壽命。

      另外，水分和塵埃容易造成測(cè)試樣品顆粒的團(tuán)聚，會(huì)使樣品顆粒不再是單一的顆粒形態(tài)，而是由多個(gè)顆粒組成團(tuán)聚顆粒，不能處于良好的分散狀態(tài)，團(tuán)聚的顆粒會(huì)直接影響測(cè)試的結(jié)果，產(chǎn)生測(cè)試誤差。

2 解決方法

為了解決上述問(wèn)題，在空氣壓縮系統(tǒng)和激光粒度測(cè)試系統(tǒng)之間增加可以過(guò)濾壓縮空氣中水分和塵埃的裝置，即一種三級(jí)壓縮空氣過(guò)濾裝置，以達(dá)到減小測(cè)試結(jié)果誤差和保護(hù)儀器的目的。圖1為增加三級(jí)過(guò)濾器后測(cè)試系統(tǒng)示意。

空氣過(guò)濾裝置（也稱(chēng)空氣過(guò)濾器），一般用于潔凈車(chē)間，潔凈廠房，潔凈手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室及潔凈室，或者用于電子機(jī)械通信設(shè)備等的防塵，有粗效、中效、中高效、亞高效及高效過(guò)濾器共5種型號(hào)。各種型號(hào)有不同的標(biāo)準(zhǔn)和使用效能。本設(shè)計(jì)使用的是一種三級(jí)壓縮空氣過(guò)濾裝置，這三級(jí)排列順序依次為P級(jí)、M級(jí)和S級(jí)過(guò)濾器，每一級(jí)均使用高效過(guò)濾器，并且后一級(jí)的過(guò)濾效果比前一級(jí)的過(guò)濾效果更高、更精細(xì)。各級(jí)過(guò)濾器的作用見(jiàn)表1。

表1 各級(jí)過(guò)濾器作用情況

3 應(yīng)用效果

在實(shí)際的檢測(cè)工作中，通過(guò)在樣品檢測(cè)前進(jìn)行三道過(guò)濾，有效去除了樣品輸送和分散媒介空氣中的水分和塵埃，有效避免水分和塵埃等污染物污染儀器的精密元件，提高了儀器的準(zhǔn)確度和精密度，并延長(zhǎng)儀器的使用壽命。

圖2為使用三級(jí)過(guò)濾器前后水泥樣品測(cè)試結(jié)果對(duì)比。

從圖2中的樣品顆粒頻度分布曲線可知，使用過(guò)濾器后測(cè)得的顆粒分布更接近水泥的理想顆粒分布，40μm以上的顆粒更少，降低了因團(tuán)聚引起的測(cè)量誤差。