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激光粒度分析仪的安装和校准方式
2025年04月25日 13:21
来源：珠海真理光学仪器有限公司
激光粒度分析仪是通过激光散射原理表征颗粒粒径分布的精密仪器，其安装与校准过程直接影响测量结果的准确性。以下从环境准备、机械安装、系统调试、校准操作及维护要点等方面进行系统性阐述。
一、安装前的环境准备
1. 空间与位置要求
- 选择远离振动源(如离心机、空压机)的稳固实验台，避免气流干扰。
- 仪器周围预留≥0.5米空间，便于散热与操作。
- 光学平台需水平放置，使用水平仪调整，误差不超过±2°。
2. 环境控制
- 温度：保持室温在15-25℃(最佳20±1℃)，避免温度波动导致光路偏移。
- 湿度：相对湿度≤60%，高湿度环境需配置除湿机，防止光学元件结露。
- 洁净度：实验区域需达到Class 10万级洁净度，避免粉尘污染光学系统。
3. 电源与接地
- 使用独立接地的单相交流电源(电压波动≤±5%)，接地电阻<4Ω。
- 配置不间断电源(UPS)以防断电损伤电子元件。
二、机械安装与连接
1. 主机与附件安装
- 将主机放置在水平台面上，固定防滑脚垫。
- 连接进样系统(自动进样器或循环泵)、废液收集装置及数据线。
- 检查光纤接口与探测器的匹配性，确保传输光缆无弯折或破损。
2. 流动池与管路配置
- 安装流通池时需保证垂直居中，避免倾斜导致颗粒沉降不均。
- 使用超纯水冲洗管路，排除气泡后连接至样品入口与出口。
- 检查管路密封性，加压测试无渗漏(压力≤仪器最大耐受值的80%)。
3. 激光源与检测器校准
- 启动氦氖激光器(或半导体激光器)，调整功率至推荐值(通常1-10mW)。
- 通过软件调节光束聚焦点，确保光斑中心与流通池轴线重合。
- 检测器(如PMT或CCD)需预热30分钟，暗电流噪声应<0.5mV。
三、系统初始化与参数设置
1. 软件配置
- 安装配套分析软件，输入仪器序列号以匹配硬件参数。
- 设置默认测量模式(干法/湿法)、激光波长(常见632.8nm或405nm)、折射率(根据样品选择，默认1.33对应水基介质)。
2. 基线校正
- 以超纯水或溶剂为空白样本，执行“零点校准”。
- 调整光电倍增管增益，使基线噪声峰-峰值≤0.5%。
- 保存校准参数至默认配置，避免频繁调整。
四、校准操作流程
1. 标准物质选择
- 国家/国际标准物质：如NIST SRM 1962(亚微米级聚苯乙烯颗粒)或ISO 14887认证标样。
- 基质匹配性：校准样品需与待测样品介质一致(如水基选水性标样，油基选非极性溶剂标样)。
- 浓度控制：标样质量浓度建议为0.1-0.5%(遮光比控制在8%-20%范围内)。
2. 校准步骤
- 分散介质填充：向流通池注入超纯水或指定溶剂，排空气泡后关闭阀门。
- 标样注入：通过超声振荡分散标样，注入循环系统并稳定流速(典型值1-5mL/min)。
- 数据采集：连续测量3次，记录D10、D50、D90等特征粒径，计算平均值与标准偏差。
- 合规性验证：实测值与标称值偏差应<±3%(如标称100nm颗粒，实测范围97-103nm)。
3. 异常处理
- 信号畸变：检查流通池是否污染，重新抛光石英窗口(粗糙度Ra<0.1μm)。
- 重复性差：排查管路残留气泡或标样团聚，延长超声时间至15分钟以上。
- 基线漂移：重置激光功率并执行暗电流校准。
五、日常维护与长效管理
1. 清洁与保养
- 每日实验后用溶剂冲洗管路，每周拆卸流通池清洗石英窗。
- 每月检查激光器寿命(累计使用时间>2000小时需更换)。
- 每季度校准检测器响应，使用标准荧光物质(如荧光素)验证灵敏度。
2. 环境监控
- 记录实验室温湿度日志，异常波动后需重新校准。
- 定期更换空气滤网，防止粉尘进入光路。
3. 数据溯源性
- 建立校准档案，记录标样批号、测量条件及偏差值。
- 每年送检至机构(如中国计量院)进行量值溯源。
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