空氣過濾器在激光粒度儀中的應用

0 引言

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

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

1 問題分析

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

      另外，水分和塵埃容易造成測試樣品顆粒的團聚，會使樣品顆粒不再是單一的顆粒形態(tài)，而是由多個顆粒組成團聚顆粒，不能處于良好的分散狀態(tài)，團聚的顆粒會直接影響測試的結果，產生測試誤差。

2 解決方法

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

空氣過濾裝置（也稱空氣過濾器），一般用于潔凈車間，潔凈廠房，潔凈手術室、實驗室及潔凈室，或者用于電子機械通信設備等的防塵，有粗效、中效、中高效、亞高效及高效過濾器共5種型號。各種型號有不同的標準和使用效能。本設計使用的是一種三級壓縮空氣過濾裝置，這三級排列順序依次為P級、M級和S級過濾器，每一級均使用高效過濾器，并且后一級的過濾效果比前一級的過濾效果更高、更精細。各級過濾器的作用見表1。

表1 各級過濾器作用情況

3 應用效果

在實際的檢測工作中，通過在樣品檢測前進行三道過濾，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，提高了儀器的準確度和精密度，并延長儀器的使用壽命。

圖2為使用三級過濾器前后水泥樣品測試結果對比。

從圖2中的樣品顆粒頻度分布曲線可知，使用過濾器后測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，降低了因團聚引起的測量誤差。