自動粒徑分析儀主要基于激光衍射、動態圖像分析及電阻法三種原理,適用于不同粉體檢測場景。
激光衍射法是最主流的方案。當激光束穿過分散的顆粒樣品時,顆粒會使光線發生散射,且散射角度與粒徑成反比——大顆粒散射角小,小顆粒散射角大。儀器通過光電探測器陣列接收不同角度的散射光強度,結合米氏散射理論反演出粒度分布。該技術測量范圍可覆蓋0.01μm至數毫米,單次測量僅需數秒至數十秒。
動態圖像法則直接捕捉顆粒形貌。高速CMOS相機以每秒數千幀的速度連續拍攝自由落體或流動中的顆粒,通過圖像算法計算等效粒徑,并同步提取長徑比、圓度等形狀參數。這一優勢在于既能統計粒徑分布,又能識別團聚體與獨立顆粒,對磨料、催化劑等對形狀敏感的應用尤為關鍵。
電阻法(庫爾特原理)在高精度計數場景中不可替代。顆粒通過小孔時取代等體積電解液,引起電阻變化并產生脈沖信號,脈沖數量與振幅直接對應顆粒數量與體積。該方法精度可達0.001μm,尤其適合對微量過大顆粒零容忍的醫藥與生物領域。
從應用端看,激光衍射憑借寬量程與高重復性,廣泛用于制藥質控、水泥建材及電池材料檢測;動態圖像法在磨料鋒利度評價、催化劑形貌表征中不可替代;電阻法則服務于血細胞計數、注射液微粒檢測等需要逐粒精準計數的場景。三種原理互補,構成了從研發到產線質控的完整顆粒表征體系。