激光粒度儀作為一種新型的粒度測試儀器，已經(jīng)在其它粉體加工與應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。它的特點(diǎn)是測試速度快、重復(fù)性好、準(zhǔn)確性好、操作簡便。對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能源消耗有著重要的意義。

　　（1）測試電路、控制電路、超聲器、循環(huán)泵、進(jìn)水閥、排水閥、攪拌器均安置在儀器主機(jī)箱內(nèi)，儀器體積小，集成度高，便于運(yùn)輸、安裝和使用。

　　由于儀器集成度高，測試電路、控制電路及執(zhí)行裝置均在儀器主機(jī)箱內(nèi)，極易產(chǎn)生強(qiáng)、弱電信號之間的相互干擾，造成測試不穩(wěn)定現(xiàn)象。噴霧激光粒度儀通過提高檢測電路的抗干擾能力、降低和屏蔽控制電路的干擾；合理安排各部分安裝位置，規(guī)范電源線、信號線布線，合理接地等措施，有效的減小和消除了干擾，保證了測試的穩(wěn)定性。

　　（2）噴霧激光粒度儀采用USB通訊，所有測試操作全部由計(jì)算機(jī)控制完成，自動化程度高。除加入樣品外，測試人員始終操作計(jì)算機(jī)即可，不用對儀器進(jìn)行任何直接操作。可明顯減輕測試者的工作強(qiáng)度，提高工作效率。

　　在自動模式下工作時(shí)，操作者只需完成啟動程序、加入樣品、保存或打印測試結(jié)果幾項(xiàng)工作，操作極為簡單。

　　（3）控制程序人機(jī)界面直觀友好，使用方便，易于操作，并可自動進(jìn)行界面切換。全部控制參數(shù)和測試條件的設(shè)置條目均放在同一界面上，不用更換界面便可一次完成所有設(shè)置。

　　所有操作的過程狀態(tài)均由進(jìn)程條動態(tài)顯示，既能使操作者隨時(shí)掌握測試進(jìn)程，又增添了畫面的動態(tài)感。

　　進(jìn)人測試狀態(tài)后，控制界面會自動隱藏，測試界面*展現(xiàn)，便于觀察測試過程。測試完畢，控制界面又會自動彈出，省去了人工點(diǎn)擊的麻煩，體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)思想。如果需要，也可隨時(shí)點(diǎn)出控制界面。

　　智能校準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算機(jī)會自動提示操作步驟，給操作者提供zui大方便。

　　接收器由傅立葉選鏡和光電探測器陣列組成。所謂傅立葉選鏡就是針對物方在無限遠(yuǎn)，像方在后焦面的情況消除像差的選鏡。激光粒度儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)是一個光學(xué)傅立葉變換系統(tǒng)，即系統(tǒng)的觀察面為系統(tǒng)的后焦面。由于焦平面上的光強(qiáng)分布等于物體(不論其放置在透鏡前的什么位置)的光振幅分布函數(shù)的數(shù)學(xué)傅立葉變換的模的平方，即物體光振幅分布的頻譜。激光粒度儀將探測器放在透鏡的后焦面上，因此相同傳播方向的平行光將聚焦在探測器的同一點(diǎn)上。據(jù)測器由多個中心在光軸上的同心圓環(huán)組成，每一環(huán)是一個獨(dú)立的探測單元。這樣的探測器又稱為環(huán)形光電探測器陣列，簡稱光電探測器陣列。

　　激光器發(fā)出的激光束經(jīng)聚焦、低通濾波和準(zhǔn)直后，變成直徑為8~25 mm的平行光。平行光束照到測量窗口內(nèi)的顆粒后，發(fā)生散射。散射光經(jīng)過傅立葉透鏡后，同樣散射角的光被聚焦到探測器的同一半徑上。一個探測單元輸出的光電信號就代表一個角度范圍(大小由探測器的內(nèi)、外半徑之差及透鏡的焦距決定)內(nèi)的散射光能量，各單元輸出的信號就組成了散射光能的分布。盡管散射光的強(qiáng)度分布總是中心大，邊緣小，但是由于探測單元的面積總是里面小外面大，所以測得的光能分布的峰值一般是在中心和邊緣之間的某個單元上。當(dāng)顆粒直徑變小時(shí)，散射光的分布范圍變大，光能分布的峰值也隨之外移。所以不同大小的顆粒對應(yīng)于不同的光能分布，反之由測得的光能分布就可推算樣品的粒度分布。

　　測量下限是激光粒度儀重要的技術(shù)指標(biāo)。激光粒度儀光學(xué)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)基本上都是為了擴(kuò)展其測量下限或是小顆粒段的分辨率基本思路是增大散射光的測量范圍、測量精度或者減少照明光的波長。

　　激光粒度儀的原理

　　激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測試粒度分布的。由于激光具有很好的單色性和*的方向性，所以在沒有阻礙的無限空間中激光將會照射到無窮遠(yuǎn)的地方，并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。

　　米氏散射理論表明，當(dāng)光束遇到顆粒阻擋時(shí)，一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象，散射光的傳播方向?qū)⑴c主光束的傳播方向形成一個夾角θ，θ角的大小與顆粒的大小有關(guān)，顆粒越大，產(chǎn)生的散射光的θ角就越小；顆粒越小，產(chǎn)生的散射光的θ角就越大。即小角度(θ)的散射光是有大顆粒引起的；大角度(θ1)的散射光是由小顆粒引起的，如圖2所示。進(jìn)一步研究表明，散射光的強(qiáng)度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣，測量不同角度上的散射光的強(qiáng)度，就可以得到樣品的粒度分布了。

　　為了測量不同角度上的散射光的光強(qiáng)，需要運(yùn)用光學(xué)手段對散射光進(jìn)行處理。我們在光束中的適當(dāng)?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€富氏透鏡，在該富氏透鏡的后焦平面上放置一組多元光電探測器，不同角度的散射光通過富氏透鏡照射到多元光電探測器上時(shí)，光信號將被轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸?shù)诫娔X中，通過軟件對這些信號進(jìn)行處理，就會準(zhǔn)確地得到粒度分布了。