马尔文激光粒度仪分析质量检验.pdf

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内蒙古水利
2012年第1期(总第137期)
水质监测
马尔文激光粒度仪分析质量检验
屈利红,陶海鸿,刘伟莉,曹大成
黄委会守蒙水文水资源局,内蒙古包头014030)
〔摘要〕马尔文激光粒度仪具有准确、高效、方便的优势,巴经广泛的应用于各行业,而似器的质
量检验是否达到规定要求对于分析结果至关重要,因此正确、合理、全方位的检验是非常必要的。
关键词〕马尔文激光粒度仪;质曼检验;标准差
中图分类号:TV123文章标识码:B文章编号:1009-008(2012)01-0138-02
马尔文激光粒度仪是利用光的衍射和散射原理测
本文以MS2000 Hydro2000MU激光粒度仪为例具
量粒子尺寸及大小分布,主要应用于化工、地质、医药、体说明。
食品水利等领域。该仪器具有准确、高效、方便的优
1)标准粒子测验:马尔文仪器公司为激光粒度
势,自2000年以来,被广泛的应用于水利行业泥沙颗分析仪配有“标准粒子”,“标准粒子”是已知粒度分布
粒分析,使我国河流泥沙粒度分析技术由传统方法的的特征值(DV0、DV50、DV90)并告知分析误差限的
“器具时代”跨越到真正的“现代仪器时代”,提高了泥玻璃球样品。用激光粒度仪对其进行测量,将测得的
沙颗粒分析的作业效率和成果质量,而马尔文激光粒粒度分布特征值与给出的值相比较,若不超出标注的
度仪分析质量的检验是日常生产应用中非常重要的一误差限,则认为仪器的工作精度是稳定而可靠的。
个环节,直接决定了测量结果的精确度。
(2)准备检验沙样:本次检验采集黄河宁蒙河段
1激光粒度仪测量原理
悬移质沙样3个,其中,头道拐水文站细沙1个,中沙
1个,石嘴山水文站粗沙1个。中沙20um光学中的夫琅霍夫衍射理论和米氏散射理论指50pm,细沙D50≤20m,粗纱≥50pm。
出,光照射粒子时,光的射和散射方向能力与光的波
过1.0mm水筛后用激光法进行沙样的重复性、
长和粒子尺度有关。当用单色性很强固定波长的激光平行性及人员对比测试,计算出标准差。标准差的计
作光源时,波长的影响即可消除,从而基本完全由粒子算公式为
尺度确定光的行射、散射方向能力。其测量过程是当
激光照射到粒子时,由粒子大小的不同产生不同角度
2(G-C2
的散射光,由分立的光检测器将接收到的光强电信号
经过计算机的统计分析计算就转化成了粒子的分布信式中01一各粒径级“常规”多次测值系列,%;
息
C2一各粒径级“常规”多次测值系列的统计平
均值,%
2马尔文激光粒度仪分析质量检验
i一粒径级序号,=1,2,…,M;
2.1质检验的必要性
j一“重复”测次序号,=1,2,…,N。
由于仪器本身所具有的误差、环境误差(包括标
(3)重复性试验:同一样品重复测试20次,各级
准条件下所具有的误差和超出或偏离标准条件所增加小于某粒径的体积百分数的标准差均要求小于2。选
的误差)、人员的主观因素和操作技术以及测量方法取细沙1号样、中沙2号样、粗沙3号样分别进行测
不完善所引起的误差等因素,会造成测量结果不一致,试,每个试样重复测试20次。表1为质量检验重复性
甚至不符合测量标准,因此每年分析工作之前,都应该误差统计表,细沙1号样各级小于某粒径的体积百分
进行一次全面的质量检验,以达到测验要求,分析期间数的标准差最大值为0.6;中沙2号样各级小于某粒
要是有搬动仪器或分析异常时,也可以进行期间校核。径的体积百分数的标准差最大值为0.3;粗沙3号样
2.2激光粒度仪质量检验
各级小于某粒径的体积百分数的标准差最大值为0.4。
马尔文激光粒度仪分析质量检验屈利红等
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从表1中可得出,各级小于某粒径的体积百分数的标2.3结论
准差均小于2。
从测试结果可以得出,重复性试验,平行性试验,
表1复性误差统计
人员对比试验,各项误差指标均在要求的误差允许范
样品名内容
围
00.0160.0310.020.250.250.51
2.0
転沙20次均值9.918.63.251.676.99.89.7100
号神准0.10.20,30.50.60.60.30.0
3测量中的常见问题
0.00.10.10.20.20.30.0
3.1气泡
2.54.88.013.324.245.075.29%,3I0
对于激光粒度仪,气泡会被看作是颗粒并被测量,
0.10.30.10.2
0.40.0
观察泗量结果图形时可清晰地看到气泡形成的独立的
4)平行性试验:同一样品平行测试20次,各经第二峰值。除气泡的方法如下
(1)清洗存放样品和分散剂的烧杯,这将易使气
小于某粒径的体积百分数的标准差均要求小于3。选
取细沙1号样、中沙2号样、粗沙3号样分别进行浏泡爆开
(2)烧杯中注满足够的水,然后在泵和搅拌器关
试,每个试样平行测试20次。表2为激光法质量检验
闭的状态下超声破碎15~30s,这将从液体中驱除溶
平行性误差统计表,细沙1号样各级小于某粒径的体
解的气体,并且当超声结束时,气泡将上升至存放样品
积百分数的标准差最大值为0.4;中沙2号样各级小
于某粒径的体积百分数的标准差最大值为1.1;粗沙3和分散剂的烧杯的表面并破裂。
(3)短时高速运转搅拌器以清扫存放样品和分散
号样各级小于某粒径的体积百分数的标准差最大值为
剂的烧杯的侧面,然后关闭搅拌器。
从表2中可得出,各级小于某粒径的体积百分数
重复此步鑅以驱除导管中的所有气泡,将泵速调
的标准差均小于3。
整到分歡样品所需的速度。
表2平行性误差统计
3.2粘沙
品名内容
粒径(mumn)
0.0020.0040.0030.0160.0310.0620.12650.350.51.0
2.0
分析粘沙时,有时会发现重复几次测量结果差距
沙0次均值9.&18.431.051,476,694,799.6100
较大,主要原因是分析粘沙之前必须进行超声处理,
1号
0.30.40.40,40.40.LG.0.
中抄20次均位5.39.S15.629.653.87.09.299.8100
般超声1~2min,等泥沙颗粒充分分离后,激光遮盖度
示准差0.10.20.40.71.1
会处于平稳的状态,再进行分析,否则测量精度会大大
20次均值2.34.67.612,623.044.174.395,4100
3号标准
0.20.30.50.81
.79.3
降低。
结语
(5)人员对比试验:由2人分析时,对每一试样
每人平行测试2次并计算级配平均值,进行2人级配
为保证水文数据的准确性,水文测量仪器的性能
平均值对比。要求同级小于某粒径的体积百分数平均误差控制是数据准确性的重要组成部分,每年河流泥
值相差小于3。附表3为人员对比误差统计表,细沙1沙粒度分析前通过马尔文激光粒度仪分析质量检验对
号样同级小于某粒径的体积百分数平均值差值最大为仪器的稳定性、重复性、复现性等进行测定及操作人员
1.3;中沙2号样同级小于某粒径的体积百分数平均值操作技术认定是十分必要的。
(编校:郭宝丽)

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