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在材料科学、制药、化工、环境监测等领域,颗粒尺寸的精确测量是质量控制的核心环节之一。激光粒度仪作为一种高效、非接触式的测量工具,因其快速、精准的特点被广泛应用。然而,仪器的测量结果是否可信,很大程度上依赖于其校准的准确性。
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一、激光粒度仪的核心作用
激光粒度仪基于激光衍射原理或动态光散射原理,通过分析颗粒对激光的散射信号,计算出样品中颗粒的尺寸分布。其核心功能包括:
快速测量:可在数秒内完成从纳米到毫米级颗粒的检测。
宽量程覆盖:单次测量可覆盖多个数量级的粒径范围(如0.1μm–2000μm)。
非破坏性分析:无需物理接触样品,适合脆性材料或高价值样品(如药物微粒)。
数据可视化:直接生成粒度分布曲线,直观反映样品的均匀性。
在制药行业,它用于控制药物颗粒的溶出速率;在涂料工业中,确保颜料分散均匀;在环境领域,监测大气颗粒物污染——这些应用均要求测量结果具备高度的重复性和准确性。
二、为何必须定期校准激光粒度仪?
即使是最先进的仪器,长期使用中也可能因以下原因出现偏差:
光学系统漂移:激光器、透镜或探测器的微小位移或老化会导致信号失真。
环境干扰:温度波动、振动或灰尘可能影响光路稳定性。
样品特性差异:不同折射率或吸收率的样品需重新校准仪器参数。
操作误差:人为设置错误(如分散压力不当)可能引入系统性偏差。
三、标准物质:校准的“标尺”
标准物质(Reference Material, RM)是已知粒径分布的微粒样品,其作用类似于“测量标尺”,用于验证仪器的准确性。常见类型包括:
单分散标准物质:如聚苯乙烯微球(PSL),粒径单一(如10μm±0.1μm),用于校准分辨率。
多分散标准物质:含多种粒径的混合物,用于验证仪器在宽范围内的分布分析能力。
行业专用标准:如水泥粉体、乳液中使用的特定材质微粒。
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标准物质如何保证准确性?
溯源性:需通过国家计量机构(如NIST、中国计量院)认证,确保数据可追溯至国际单位制。
稳定性:标准物质需长期保持物理化学性质不变(如抗团聚、耐湿气)。
适用性:材质需匹配实际样品(例如,测量金属粉末时,避免使用塑料标准品)。
四、如何选择合适的标准物质?
选择标准物质需综合考虑以下因素:
粒径范围匹配:标准物质的分布需覆盖仪器的常用量程。例如,若主要检测1–100μm的样品,应选择含5μm、50μm等多级粒径的标准品。
材质折射率匹配:标准物质的折射率应与待测样品接近。例如,测量二氧化硅(折射率1.46)时,建议选用玻璃微珠(1.52)而非PSL(1.59)。
认证等级:优先选择有ISO 17034认证的标准物质,并核查证书中的不确定度参数。
分散介质兼容性:若样品需在特定溶剂中分散(如水或乙醇),标准物质应能在相同介质中稳定悬浮。
五、校准周期与日常维护建议
校准频率:
常规使用下,建议每3个月校准一次。
高强度使用(如每日测量超20次)或环境剧烈变化时,需缩短至每月一次。
日常维护:
定期清洁样品池和光学窗口,避免残留物干扰。
监测激光器功率和背景噪声,异常时立即停机检修。
激光粒度仪的校准并非“一劳永逸”,而是贯穿其生命周期的持续过程。通过科学选择标准物质、严格执行校准程序,我们不仅能确保数据的准确性,更能为产品质量、研发创新提供坚实的技术保障。
鸿蒙标准物质凭借卓越的技术实力,在微米、纳米系列粒度标准物质领域跻身世界水平。公司目前共有200余种颗粒标准物质,其中PM2.5、三聚氰胺、可见异物等百余种标准物质的成功研制,有效解决了国内相关领域的迫切需求。
鸿蒙颗粒产品包括颗粒标准物质和功能微粒两大类,共有3000多种产品,涵盖颗粒尺寸从30纳米到2000微米,涉及聚苯乙烯、二氧化硅、金属、胶体金和多元琼脂糖等不同材质以及彩色微粒、荧光微粒、磁性微粒等不同功能的微粒产品。
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