关于Bettersize2600激光粒度分析仪（干法）的技术解析

关于Bettersize2600激光粒度分析仪（干法）的技术解析

副标题： 高效分散、全自动、宽量程的干粉粒度分析专家

发布日期： 2024年1月22日
作者： 森德仪器 应用技术部
仪器类别： 分析仪器 / 粉体物理特性测试设备
阅读时间： 约7分钟
关键词： 激光粒度仪、干法测量、粉体粒度分布、干粉分散、颗粒表征、比表面积、丹东百特、森德仪器

摘要
本文系统解析丹东百特Bettersize2600激光粒度分析仪（干法）的核心技术原理、自动化操作与应用性能。该仪器采用空气动力学分散原理，集成高精度干法分散系统、傅里叶-米氏散射光能探测与反演算法，实现了对干燥粉末、颗粒物料从亚微米到毫米级的快速、准确、重复性优异的粒度分布分析。文章将重点阐述其全自动智能进样、防堵塞喷射分散、宽范围测量能力以及全面的数据报告功能，并展示其在水泥、矿产、化工、制药、电池材料等行业的粉体质量控制与工艺优化中的关键作用。

一、产品概述与核心定位

Bettersize2600激光粒度分析仪（干法）是一款专注于干粉样品直接、快速分析的智能化粒度表征设备。其核心定位是解决工业生产与研发中粉体粒度在线前处理繁琐、湿法测量不适用（如遇水溶解、反应或需保持干燥状态） 等难题，提供一套高效、稳定、全自动的干粉粒度质量监控方案。

核心设计理念：

• 真干法，真分散： 采用高速文丘里喷射分散技术，通过压缩空气的剪切力和颗粒间、颗粒与腔壁的碰撞实现干粉团聚体的有效解聚，确保测量的是原生颗粒尺寸。

• 全自动，高效率： 从自动进样、智能分散压力调节、测量到自动清洗，全程一键操作，极大提升了检测效率与一致性，减少了人为误差。

• 宽量程，高精度： 测量范围覆盖0.02-2600μm，单次测量即可捕捉从细粉到粗颗粒的完整分布。采用前向、侧向、后向多角度光电探测器阵列，结合米氏散射理论，确保全量程精度。

• 数据丰富，报告专业： 除粒度分布曲线和报表外，还可提供体积比表面积、数量平均径等多种统计参数，并生成符合GMP/ISO规范的测试报告。

二、核心技术特点与性能解析

2.1 高效智能的干法分散与进样系统

• 智能文丘里喷射分散器： 核心分散部件。通过可调节的压缩空气，在文丘里管喉部产生高速气流，将粉体样品吸入并充分加速、碰撞、分散。压力可根据样品特性（如硬度、粘性）在软件中智能设置或手动优化，以达到佳分散效果且不破碎颗粒。

• 全自动样品输送与计量： 采用精密螺杆进样器或振动进样器，实现连续、稳定、可控的少量样品输送，确保测量代表性并防止堵塞。

• 自适应防堵塞设计： 分散腔体与光路系统采用防粘附材料和特殊结构设计，配合自动反吹清洗功能，有效应对高粘性、易附着样品，保证长时间连续运行的稳定性。

2.2 高精度光学测量系统

• 傅里叶光学透镜组： 采用经典的傅里叶变换光路结构，平行光路设计使仪器对焦深度大，对样品浓度波动不敏感，测量稳定性高。

• 全角度光电探测器阵列： 配备多达近百个环形硅光电探测器，从近前向小角度到后向大角度全覆盖，能够精确捕捉不同大小颗粒产生的散射光信号，为宽量程、高分辨率的数据反演奠定基础。

• 米氏散射理论应用： 采用基于米氏散射理论的数学模型进行数据反演，充分考虑了颗粒的折射率和吸收率，对不同材质的粉体测量准确性远优于仅适用大颗粒的夫琅禾费近似理论。

2.3 智能化操作与数据分析软件

• 一键式全自动测量： 软件集成方法设置、测量、清洗、报告打印全流程。用户选择预设方法或新建方法后，点击开始即可自动完成。

• 智能诊断与参数优化： 实时显示光能分布曲线和压力状态，辅助判断分散效果和仪器状态。提供参数优化向导，帮助用户快速建立新样品方法。

• 丰富的数据呈现与导出： 提供粒度分布曲线（累积分布、频率分布）、表格（D10， D50, D90， 跨度等）、体积比表面积等多种数据格式。支持报告模板自定义，数据可轻松导出至Excel等第三方软件。

三、应用场景与解决方案

Bettersize2600干法激光粒度仪适用于所有需要了解干燥粉体粒度分布以控制产品质量和工艺的行业。

3.1 主要应用领域

• 建筑材料（水泥、陶瓷、耐火材料）

• 应用场景： 水泥生料/熟料粉、矿粉、石英粉、氧化铝粉、陶瓷釉料等的粒度控制。

• 解决方案： 干法直接测量，无需制备悬浮液，快速反馈磨机效率与分级效果。稳定的测量为生料配比和产品性能提供关键数据。

• 矿产与金属粉末

• 应用场景： 铁矿粉、煤粉、石墨粉、金属粉末（如铜粉、铁粉、钛粉）、研磨粉体的粒度分析。

• 解决方案： 宽量程适合从微细矿物粉到较粗的金属粉末；强劲的分散能力可解聚因静电或范德华力形成的软团聚。

• 化工与颜料

• 应用场景： 塑料母粒、填料（碳酸钙、滑石粉）、染料、颜料、催化剂粉体的粒度检测。

• 技术要求： 对有机、无机等多种材质粉体均能准确测量；避免溶剂对样品的溶解或改性。

• 制药与食品

• 应用场景： 原料药粉、辅料（如乳糖、微晶纤维素）、喷雾干燥奶粉、淀粉、调味品的粒度分析。

• 技术要求： 符合数据完整性要求；测量快速，适合中间体快速放行；少量取样，节约成本。

• 新能源材料

• 应用场景： 锂电池正负极材料（磷酸铁锂、三元材料、石墨）、隔膜涂层粉末、光伏材料（硅粉）的粒度与分布宽度控制。

• 技术要求： 对细粉（D50 < 10μm）的测量重复性好；分布宽度（Span值）是关键指标。

3.2 典型案例分析

• 案例：锂电池正极材料生产中的在线粒度质量控制

• 挑战： 磷酸铁锂等正极材料的粒度分布（尤其是D50和D90）直接影响电池的压实密度、倍率性能和循环寿命。传统湿法测量使用有机溶剂（如乙醇），存在安全风险、溶剂残留影响样品及测量速度慢等问题，无法满足生产线快速反馈的需求。

• 解决方案： 在产线QC实验室部署Bettersize2600干法激光粒度仪。将烧结后经过气流粉碎的物料直接取样，放入仪器。采用预设的优化分散压力，一键启动，约1-2分钟即可获得完整的粒度分布报告。

• 成效： 实现了分钟级的快速检测，数据及时指导粉碎和分级工艺参数的调整。避免了溶剂使用带来的成本和风险。仪器优异的重现性确保了不同批次产品质量的高度一致性，为提升电池性能提供了关键保障。

四、操作、维护与注意事项

4.1 标准操作流程简述

1. 开机准备： 打开电源、气源（洁净干燥压缩空气），启动软件，仪器自检。

2. 样品准备： 取少量（通常<1克）有代表性的干燥粉末样品。

3. 方法设置/选择： 在软件中选择对应样品的已存方法，或设置新的分散压力、测量时间等参数。

4. 背景测量： 在空载状态下测量背景值。

5. 进样测量： 将样品倒入进样漏斗，点击“开始"。仪器自动完成进样、分散、测量、数据记录。

6. 自动清洗： 测量结束后，仪器自动用压缩空气清洗分散管路和测量区，准备下一次测量。

7. 报告查看与输出： 分析数据，打印或导出报告。

4.2 日常维护要点

• 每日： 检查气源压力及干燥过滤器，清空废料收集容器，清洁进样漏斗和外部。

• 每周/根据使用频率： 检查并清洁分散腔的观察窗；检查进样螺杆或振动喂料器是否清洁。

• 定期： 使用标准样品（如标准乳胶球或认证标准物质）进行仪器性能验证。根据情况，拆卸并清洗分散喷嘴和文丘里管。

• 光学系统： 保持光学窗口清洁，避免直接用手触摸。

4.3 关键注意事项

• 样品状态： 样品必须充分干燥。微量水分可能导致严重团聚，影响分散和测量结果。

• 分散压力优化： 分散压力是干法测量的关键参数。压力不足会导致团聚体未打开，结果偏粗；压力过大可能破碎脆性颗粒，结果偏细。需对不同样品进行压力优化。

• 取样代表性： 粉末样品易分层，取样时必须保证其能代表整批物料的粒度状况。

• 安全操作： 使用压缩空气时注意安全；测量某些有毒或刺激性粉尘时，应在通风橱或连接外部除尘装置旁操作。

五、附录与参考资料

相关标准

该仪器的测试方法符合或兼容以下新国内外标准：

• GB/T 19077-2016《粒度分析 激光衍射法》：中国激光衍射法粒度分析的基础国家标准，等同采用ISO 13320:2009。

• ISO 13320:2020《Particle size analysis — Laser diffraction methods》：国际标准化组织发布的新激光衍射法粒度分析标准，是方法建立与验证的依据。

• GB/T 26645.1-2022《粒度分析 液体分散相中颗粒的物理特性 第1部分：超声衰减法》 （注：此为相关粒度分析标准体系的一部分）。

• ASTM E1458-12(2021)《Standard Test Method for Calibration Verification of Laser Diffraction Particle Sizing Instruments Using Photomask Reticles》：美国材料与试验协会关于使用光掩模标线片校准验证激光衍射粒度仪的标准方法。

• USP <429>《Light Diffraction Measurement of Particle Size》：美国药典中关于光衍射法测量粒度的章节，是药品研发与质量控制的重要指南。

六、文章信息

关于广东森德仪器有限公司

广东森德仪器有限公司是科学仪器领域专业的服务商与解决方案伙伴。我们不仅提供涵盖实验室通用仪器、前处理设备、分析测试仪器、物理特性测试设备等八大领域的高品质产品，更致力于为客户提供从实验室前期规划咨询、专业产品选型支持到售后全周期服务的整体解决方案。作为丹东百特等国内仪器品牌的重要合作伙伴，我们的服务网络已广泛覆盖建材、矿产、化工、新能源、制药、食品及高校科研等众多领域，为超过500家客户在粉体材料研究与质量控制方面提供可靠、高效的技术支持。

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