1.一種使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的系統(tǒng),其特征在于,該測(cè)量系統(tǒng)包括:
激光器(9),其發(fā)射用于對(duì)被測(cè)顆粒進(jìn)行照射的激光束(2);
傅里葉透鏡(1),用于會(huì)聚光束;
樣品池(3),用于容納介質(zhì)和被測(cè)顆粒;
光闌(6),用于限制光束,具有光闌孔;
陣列光電探測(cè)器(4),用于接收經(jīng)過(guò)樣品池的散射光;
顆粒濃度探測(cè)器(5),用于記錄顆粒的濃度變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的系統(tǒng),其特征在于,所述光闌(6)靠近在樣品池(3)上位于陣列光電探測(cè)器(4)方向的一側(cè);所述的光闌孔形狀為狹縫孔或者圓形孔,所述狹縫孔的寬度或圓形孔的孔徑可實(shí)現(xiàn)大小調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的系統(tǒng),其特征在于,所述的陣列光電探測(cè)器(4)的中心有一個(gè)直徑約50至200微米的透光圓孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的系統(tǒng),其特征在于,所述樣品池(3)一端還依次連接有循環(huán)泵(7)和循環(huán)閥門(mén)(8),循環(huán)閥門(mén)(8)的另一端與樣品池(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的系統(tǒng),其特征在于,所述樣品池(3)可以置于傅里葉透鏡(1)之前或者傅里葉透鏡(1)之后,所述樣品池(3)和傅里葉透鏡(1)均置于陣列光電探測(cè)器(4)之前。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的系統(tǒng),其特征在于,所述激光器(9)、樣品池(3)、傅里葉透鏡(1)、陣列光電探測(cè)器(4)以及顆粒濃度探測(cè)器(5)在光路方向上同軸設(shè)置。
7.一種利用權(quán)利要求1所述使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的系統(tǒng)測(cè)量顆粒球形度的方法,其特征在于,該方法的具體步驟為:
1)使用激光粒度儀測(cè)量激光衍射或者散射的整體粒度分布,此時(shí),樣品池(3)中的被測(cè)顆粒處于靜止或循環(huán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),光闌(6)處于完全開(kāi)放狀態(tài),測(cè)得粒徑為dl。
2)當(dāng)步驟1中的被測(cè)顆粒為靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),直接進(jìn)行步驟3;當(dāng)步驟1中的被測(cè)顆粒為循環(huán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),停止循環(huán)運(yùn)動(dòng)后進(jìn)行步驟3。
3)樣品池(3)內(nèi)顆粒在重力作用下下沉,做自由沉降運(yùn)動(dòng),調(diào)整光闌孔的大小,激光粒度儀利用光電探測(cè)器陣列(4)中心孔透過(guò)的光能信息到達(dá)濃度探頭,連續(xù)記錄顆粒的濃度隨時(shí)間的變化,從而測(cè)得沉降法的斯托克斯粒度分布,沉降法測(cè)得的斯托克斯粒徑為ds。
4)顆粒球形度為Q= ds/dl,對(duì)兩種不同的粒度測(cè)試方法獲得的兩種粒度分布進(jìn)行分析比較,根據(jù)兩種粒度分布可以得到一系列的特征粒徑 ds(i)和dl(i),對(duì)于對(duì)應(yīng)的特征粒徑應(yīng)用球形度公式即可以得到一系列顆粒球形度Q(i)= ds(i)/dl(i),其中所述的i表示第i個(gè)特征粒徑的序號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的方法,其特征在于:根據(jù)各種顆粒的體積百分比計(jì)算顆粒群的平均球形度Q=∑Q(i)?V(i), 其中V(i)是粒度為d(i)的顆粒體積百分比。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的方法,其特征在于:以顆粒粒徑d/μm為橫坐標(biāo),顆粒的體積百分比V%表示縱坐標(biāo),可以根據(jù)測(cè)定的一系列的d/μm和V%值,得到兩條顆粒累積分布曲線圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用激光粒度儀測(cè)量顆粒球形度的方法,其特征在于:所述步驟2的使樣品池(3)的顆粒停止循環(huán)運(yùn)動(dòng),可以通過(guò)關(guān)閉循環(huán)泵(7),切斷循環(huán)閥門(mén)(8)的方式實(shí)現(xiàn)。