Metody analizy uziarnienia
Uziarnienie jest to charakterystyka rozkładu wielkości cząstek materiału. Określa się je opisując procentową zawartość poszczególnych frakcji. Wybór metody analizy uziarnienia zależy od wielkości, kształtu i porowatości ziaren. Istnieją metody pośrednie oraz bezpośrednie analizy uziarnienia. Wyróżnia się m.in.: pomiar lepkości mętów, fotoelektryczne przeszukiwanie przestrzeni, dyfrakcję światła w zawiesinie oraz segregację ziaren w polu odśrodkowym. Powszechnie wykorzystywany jest laserowy analizator uziarnienia, wykorzystujący zjawisko dyfrakcji światła laserowego.
Budowa laserowego analizatora uziarnienia
Laserowy analizator uziarnienia zbudowany jest z lasera, systemu optycznego, przepływowej celi pomiarowej oraz jednostki dyspergującej. Rozproszenie wiązki lasera powstaje na krawędziach oddzielających dwa ośrodki o różnych współczynnikach załamania światła i przyczynia się do powstania zjawiska interferencji światła. Dzięki temu powstają dyfraktogramy analizowane przez detektory, które następnie wykorzystywane są do analizy uziarnienia.
Zasada działania laserowego analizatora uziarnienia
Pomiar polega na dyfrakcji strumienia światła laserowego na mierzonych cząstkach. Światło lasera prześwietlając próbkę ulega załamaniu. Zgodnie z zasadą dyfrakcji im większe cząstki, tym światło lasera załamywane jest pod mniejszymi kątami. Z kolei im cząstki są mniejsze, tym kąt załamywania jest większy. Natężenie światła lasera jest wprost proporcjonalne do ilości cząstek konkretnej frakcji. Gdy światło lasera analizatora uziarnienia napotyka na skupisko ziaren, ich wielkość i rozkład wyrażony jest intensywnością rozproszonego na nich światła.