1. 概述

產(chǎn)品特點(diǎn)：

MD-1 型粉塵粒度分布測(cè)定儀采用斯托克斯原理和比爾定律進(jìn)行分析檢測(cè)，能準(zhǔn)確測(cè)定粉塵粒度分布。與常規(guī)方法相比省去天平稱重和顯微鏡數(shù)數(shù)等繁雜工作。讀數(shù)直觀，測(cè)定結(jié)果自動(dòng)儲(chǔ)存，也可由用戶根據(jù)需要選擇，把結(jié)果通過顯示屏或打印機(jī)輸出。儀器具有掉電保護(hù)功能，可儲(chǔ)存40次粒度分布數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶意圖進(jìn)行清除。

主要用途及使用范圍：

本儀器主要用于粉塵粒度分布測(cè)定。

品種、規(guī)格：

本儀器粉塵粒度分布測(cè)量范圍：0∽150μm。測(cè)定粉塵累積質(zhì)量篩上分布，粉塵粒度分級(jí)為150、100、80、60、50、40、30、20、10、8、7、6、5、4、3、2、1μm。

型號(hào)的組成及其代表意義：

M D - 1代粒徑測(cè)量

使用環(huán)境條件：

貯存溫度：-40℃～60℃；

工作溫度： 15℃～35℃；

相對(duì)濕度：≤95%；

大氣壓：86kPa～110kPa。

工作條件：

本儀器應(yīng)在溫度可控制的室內(nèi)使用。

對(duì)環(huán)境及能源的影響：

本儀器對(duì)環(huán)境及能源無任何影響。

安全：本儀器為非防爆儀器，不能用于具有爆炸危險(xiǎn)性的環(huán)境中。

2. 結(jié)構(gòu)特征與工作原理

本儀器主要由沉降池組、制動(dòng)系統(tǒng)、粉塵光學(xué)傳感器、打印機(jī)和單片機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。儀器外觀見下圖。

1 活動(dòng)罩 2 光路對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志 3 圓盤 4 鎖定旋鈕 5 光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕

6 電源開關(guān) 7 操作面板 8 顯示窗口 9 打印機(jī)

圖1 MD-1 型粉塵粒度分析儀結(jié)構(gòu)圖

 

粉塵粒度分布測(cè)定原理：根據(jù)斯托克斯沉降原理和比爾定律測(cè)定粉塵粒度分布。粉塵溶液經(jīng)過混合后，移入沉降池中，通過旋轉(zhuǎn)圓盤，使沉降池中的粉塵溶液處于均勻狀態(tài)。溶液中的粉塵顆粒在自身重力的作用下產(chǎn)生沉降現(xiàn)象。在沉降初期，光速所處平面溶質(zhì)顆粒動(dòng)態(tài)平衡，即離開該平面與從上層沉降到此的顆粒數(shù)相同。所以該處的濃度是保持不變的。當(dāng)懸浮液中存在的顆粒平面穿過光束平面后，該平面上就不再有相同大小的顆粒來替代，這個(gè)平面的濃度也開始隨之減少。此時(shí)刻t 和深度h 處的懸浮液濃度中只含有小于dst 的顆粒。dst 由斯托克斯公式?jīng)Q定：

 

(1 )

式中：dst-——粉塵斯托克斯粒徑，μm；

h——粉塵溶液在沉降池中的高度，m；

t——沉降時(shí)間，s；

η——測(cè)量時(shí)溫度對(duì)應(yīng)的分散液的運(yùn)動(dòng)粘度，g/cm.s；

ρl——測(cè)量時(shí)溫度對(duì)應(yīng)的分散液體真密度，g/cm3；

ρp——粉塵真密度，g/cm3；

g——重力加速度，9.8m/s2。

圖2 沉降原理圖

3. 技術(shù)指標(biāo)

粉塵粒度分布測(cè)定范圍：0∽150μm。測(cè)定粉塵累積質(zhì)量篩上分布，粉塵粒度分級(jí)為150、100、80、60、50、40、30、20、10、8、7、6、5、4、3、2、1μm。

測(cè)定誤差：d<40μm 時(shí)，粉塵粒度分布重復(fù)測(cè)定誤差≤10%，粉塵粒度測(cè)量誤差（用GBW（E）

120004a 微粒標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為試驗(yàn)粉塵）:d50=10μm～13μm.

工作電源：220V AC。

4. 尺寸、重量

外形尺寸：430 ㎜×285 ㎜×300 ㎜；

重量：15 ㎏±

5. 安裝與調(diào)試

MD-1 型粉塵粒度分布測(cè)定儀屬實(shí)驗(yàn)室用精密儀器，測(cè)量時(shí)應(yīng)安裝在平坦的試驗(yàn)臺(tái)上固定使用。

6. 使用與操作

6.1 使用前準(zhǔn)備：

使用儀器前應(yīng)仔細(xì)閱讀說明書，熟練掌握儀器的操作步驟和方法。

實(shí)驗(yàn)室房間溫度波動(dòng)在±1℃以內(nèi)。

6.2 制樣

6.2.1 濾膜粉塵樣

用粉塵采樣器等儀器收集的濾膜粉塵樣品進(jìn)行粒度分析時(shí)，將濾膜樣品放入25mL 的稱量瓶中，倒入適量的溶液，放置15~30min，待濾膜上的粉塵全部容入溶液中，或用鑷子取出濾膜，取出濾膜時(shí)應(yīng)盡量將濾膜上粉塵脫落。

6.2.2 研磨產(chǎn)生的粉塵或其它粉塵

對(duì)于研磨產(chǎn)生的粉塵或其它粉末在進(jìn)行粒度分析前，應(yīng)將粉塵放入烘箱中烘干，然后過200 目標(biāo)準(zhǔn)篩。篩下粉塵方可進(jìn)行粒度分析。

6.3 選擇分散劑

液體的選擇應(yīng)滿足下列要求：

——液體的密度應(yīng)小于所測(cè)顆粒固體的理論密度；

——粉塵不溶解于液體且不與其發(fā)生反應(yīng)；

——液體的粘度要合適，既不能使實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng)，也不能讓粗大顆粒沉降太快。

6.4 儀器背景值調(diào)整

在進(jìn)行測(cè)試之間應(yīng)調(diào)整好背景值，使該值在2500~3800 之間，保證測(cè)量的準(zhǔn)確。

6.5 儀器的使用操作

完成準(zhǔn)備工作之后，確認(rèn)儀器完好時(shí)，可進(jìn)行粒度分布測(cè)定工作。

1） 連接好電源線，打開電源開關(guān)，儀器顯示狀態(tài)1（state 1）。

2） 按進(jìn)行鍵GO，使儀器進(jìn)入狀態(tài)2（state 2）后，按ENT 鍵，儀器提示輸入?yún)?shù)：粉塵真密

度ρp、液體真密度ρ1、粘度系數(shù)V 和沉降池高度H。

參數(shù)輸入步驟：

根據(jù)儀器提示，正確輸入?yún)?shù)。

若輸入?yún)?shù)有誤，在按ENT 鍵之前，可按CLS 鍵消除，用戶可重新輸入。參數(shù)輸入正確，按ENT 鍵加以確認(rèn)。

參數(shù)的確定：

粉塵真密度ρp 可以采用真密度測(cè)試裝置測(cè)定。

液體真密度ρ1、粘度系數(shù)V 根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度查附錄表1、表2。

沉降池高度以沉降池上的刻度線為準(zhǔn)，從低到高依次是1、2、3、4，當(dāng)液面高度與刻度線重合時(shí)的刻度線高度值就是沉降池高度H。

參數(shù)輸入正確后，儀器提示顯示OK。

3） 用吸管往沉降池中移入適量的分散劑，液面高度高于1 即可。

把沉降盒向右旋轉(zhuǎn)45 度，將沉降池放入沉降盒內(nèi)，然后再將沉降盒旋回原位，并確認(rèn)已將沉降池頂緊，旋轉(zhuǎn)圓盤上的光路對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志線與儀器上的標(biāo)志線重合后，即可進(jìn)行下一步工作。

注：在進(jìn)行背景值、光密度值測(cè)量時(shí)，都應(yīng)保證沉降池頂緊，旋轉(zhuǎn)圓盤上的光路對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志線與儀器上的標(biāo)志線重合，重合后旋轉(zhuǎn)鎖定旋鈕鎖定圓盤。后面不再重復(fù)敘述。

4） 按進(jìn)行鍵GO，儀器進(jìn)入狀態(tài)4（state 4）后，按ENT 鍵測(cè)出背景值。

若分散劑用乙酸丁酯，為準(zhǔn)確起見，測(cè)背景時(shí)應(yīng)在乙酸丁酯溶液放入一張空白濾膜，然后將沉降池放入沉降盒；若分散劑用無水乙醇，則無需在分散劑放空白濾膜。

注：該值應(yīng)在2500~3800 之間，如果超出范圍，可通過調(diào)節(jié)光強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕使該值處于該范圍。

該步驟應(yīng)在儀器測(cè)試前調(diào)節(jié)好。

測(cè)定完畢后，取出沉降池，將溶液倒出，然后將制備好的粉塵溶液倒入沉降池并放入儀器內(nèi)，再按ENT 鍵，測(cè)光密度值，儀器顯示該值以100±10 左右為宜，大于100 時(shí)應(yīng)稀釋粉塵溶液，小于90 時(shí)應(yīng)加粉塵，直到調(diào)節(jié)到合適為止。

注：1）溶液濃度變化后，可直接按ENT 鍵，重測(cè)光密度值，直到合適為止。

2）每次測(cè)定之前都應(yīng)反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，使粉塵溶液均勻，之后才能測(cè)量。

5） 按進(jìn)行鍵GO，儀器進(jìn)入狀態(tài)5（state5）后，按ENT 鍵開始測(cè)量，此時(shí)儀器隨時(shí)間自動(dòng)顯示時(shí)間t 和光密度值。

注：上圖中150 為累計(jì)測(cè)試時(shí)間t，單位為s，80.6 為光密度值。

6） 當(dāng)達(dá)到所需粒徑的測(cè)量時(shí)間時(shí)（按公式2 計(jì)算），按BRE 鍵終止測(cè)量，儀器自動(dòng)計(jì)算，并顯示粒度分布值。

7） 作平行樣時(shí)需再次搖動(dòng)溶液，然后按復(fù)位鍵RET，再按進(jìn)行鍵GO，使儀器進(jìn)入狀態(tài)6（state6），再按ANG 鍵，儀器又開始測(cè)量，測(cè)量完畢，關(guān)掉電源。

8） 結(jié)果重顯按GO 鍵，儀器進(jìn)入狀態(tài)1（state1）；

按RED 鍵，儀器提示用戶要顯示第幾次結(jié)果，用戶輸入次數(shù)值后按ENT 鍵確認(rèn)，儀器自動(dòng)顯示該次粉塵粒度分布結(jié)果。

9） 打印按GO 鍵，儀器進(jìn)入狀態(tài)1（state1）；

按P 鍵，儀器提示用戶要打印第幾次結(jié)果，用戶輸入次數(shù)值之后按ENT 鍵確認(rèn)，儀器自動(dòng)打印該次粉塵粒度分布結(jié)果。

6.6 注意事項(xiàng)

在次進(jìn)行粒度測(cè)試時(shí)，應(yīng)對(duì)儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行清零，保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)正確。在狀態(tài)1（state1）按CLR 鍵。

7．故障分析與排除

故障現(xiàn)象	原因分析	排除方法	備注
存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不對(duì)	在進(jìn)行測(cè)試前沒有清零	清零后重新測(cè)試
不能進(jìn)行平行樣測(cè)試	進(jìn)行平行樣測(cè)試應(yīng)先按RET鍵復(fù)位	按RET鍵復(fù)位，后在狀態(tài)6，再按ANG鍵
背景值太低	旋轉(zhuǎn)圓盤上的光路對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志線與儀器上的標(biāo)志線沒有對(duì)準(zhǔn)	對(duì)準(zhǔn)后重新測(cè)試
測(cè)試數(shù)據(jù)不能存儲(chǔ)	數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器損壞	更換器件

8．保養(yǎng)與維修

嚴(yán)格按使用說明書操作MD-1 型粉塵粒度分布測(cè)定儀，用完后保持儀器清潔。

儀器使用過程中出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)送儀器專修人員進(jìn)行檢修，以保證儀器正常工作。

儀器使用結(jié)束后應(yīng)妥善保管，連續(xù)三個(gè)月不用，應(yīng)進(jìn)行通電一次。

9．運(yùn)輸、貯存

儀器可采用包括陸運(yùn)、水運(yùn)和空運(yùn)在內(nèi)的各種方式進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸中須防止雨淋，防止與腐蝕品混裝。

儀器應(yīng)貯存于具有良好的通風(fēng)條件，溫度在+2℃~40℃，相對(duì)濕度不大于80%的倉庫內(nèi)，空氣中不應(yīng)含有酸、堿等腐蝕性氣體。存放期超過一年以上的產(chǎn)品出廠或使用前應(yīng)逐臺(tái)檢查，更換銹蝕的元器件并重新進(jìn)行出廠檢驗(yàn)。

10．開箱及檢查

開箱后應(yīng)檢查各部件螺絲是否松動(dòng)，是否有說明書、產(chǎn)品合格證、配套部件是否和裝箱單上一致。

11．其它

MD-1 型粉塵粒度分布測(cè)定儀配套部件見附表。

沉降時(shí)間計(jì)算公式：

式中 d-粉塵粒徑，μm；

H-粉塵溶液在沉降池中的高度，（注意高度是刻度線值，1、2、3、4）；

T-粒徑為d 的粉塵顆粒所需沉降時(shí)間，s；

V-測(cè)量時(shí)溫度對(duì)應(yīng)的分散液的運(yùn)動(dòng)粘度，g/cm.s；

ρl-測(cè)量時(shí)溫度對(duì)應(yīng)的分散液體真密度，g/cm3；

ρp-粉塵真密度，g/cm3；

g-重力加速度，9.8m/s2。

12．產(chǎn)品資質(zhì)編號(hào)

MD-1 型粉塵粒度分布測(cè)定儀執(zhí)行MT422-1996 標(biāo)準(zhǔn)。

附錄1

裝 箱 單

1. MD-1 型粉塵粒度分布測(cè)定儀

2. 沉降池一套

3. 電源電纜一根

4. 使用說明書一份

5. 合格證一份

 

 

附錄2