在材料科學(xué)、化學(xué)、制藥、食品科學(xué)等領(lǐng)域,顆粒大小及其分布是影響產(chǎn)品性能和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。為了準確測量這些參數,科學(xué)家們使用各種儀器和技術(shù),其中超聲波粒度儀因其高精度和非侵入性的特點(diǎn)而備受青睞。
粒度儀基于聲波在不同介質(zhì)中傳播速度不同的原理工作。當聲波遇到懸浮在液體中的固體顆粒時(shí),會(huì )發(fā)生散射和衍射現象。通過(guò)分析這些聲波的變化,可以計算出顆粒的大小和分布。這種技術(shù)稱(chēng)為超聲散射或超聲衍射。
超聲波粒度儀的主要組成部分包括超聲發(fā)射器、接收器、樣品容器和數據分析系統。工作時(shí),發(fā)射器產(chǎn)生一束高頻聲波,穿過(guò)裝有樣品的容器。接收器收集經(jīng)過(guò)樣品散射或衍射的聲波,并將其轉換為電信號。然后,數據分析系統利用專(zhuān)門(mén)的算法處理這些信號,生成顆粒大小和分布的詳細報告。
與傳統的篩分法或光學(xué)測量法相比,粒度儀具有多個(gè)優(yōu)勢。首先,它適用于從納米到毫米范圍內的廣泛粒徑測量,覆蓋了大多數工業(yè)應用的需求。其次,由于聲波能夠穿透不透明的介質(zhì),因此可以測量濃度較高的懸浮液或漿料。此外,超聲波測量是非侵入性的,不會(huì )對樣品造成損害或改變其性質(zhì)。
在實(shí)際應用中,粒度儀被廣泛用于制藥行業(yè),用于監測藥物顆粒的大小和分布,以確保藥效和生物利用度。在陶瓷和粉末冶金行業(yè),它用于控制原料的粒徑,以保證產(chǎn)品的均勻性和性能。在食品科學(xué)中,它用于分析面粉、乳劑等食品成分的顆粒特性,以?xún)?yōu)化食品的口感和穩定性。
隨著(zhù)科技的進(jìn)步,超聲波粒度儀的功能也在不斷擴展和升級。一些設備已經(jīng)集成了多波長(cháng)分析、在線(xiàn)監測和自動(dòng)化樣品處理等功能。這些創(chuàng )新不僅提高了測量的效率和準確性,還為實(shí)時(shí)質(zhì)量控制提供了可能。