Компьютерный многофункциональный прибор ФСХ-6

Анализатор гранулометрического состава порошков и суспензий с размерами частиц менее 300 МКМ

psh6

Технические характеристики

Диапазон измерений, мкм   

0.5 – 300
Аппаратурная погрешность, не более %                                           ±2.5
Объём исследуемой суспензии, мл    250
Дисперсионная жидкость    вода, уайт-спирит, др.
Потребляемая мощность (220 В; 50 Гц), Вт    200
Масса прибора без NB, кг       2.5
Габариты прибора без NB,  мм  280х150х260
 

Программное обеспечение

Определение оптической плотности дисперсионной жидкости.
Тестирование фотоканалов перед измерениями.
Перемешивание (гомогенизация) суспензии.
Определение соответствия концентрации суспензии ее оптимальным значениям.
В режиме реального времени отображение на дисплее хода измерительного процесса.
Представление результатов измерений в виде графиков и таблиц интегрального и дифференциального гранулометрического состава порошка.
Автоматический расчет содержания частиц в узком диапазоне.
Данные статистической обработки.
Сохранение и вывод на принтер результатов измерений в виде графиков, таблиц и статистических данных.
 

Комплект прибора

Комплектация шт.
Измерительный блок 1
NOTEBOOK с блоком питания 1
Кювета с перемешивающим и стабилизирующим суспензию устройством 1
Оптическая мышь 1
Сетевой фильтр 1
CD c  программным обеспечением ФСХ-6 1
Препаратный столик для приготовления образца 1
Резиновый пестик 1
Кисть для мытья кюветы 1
Салфетка 1
ПАВ для гидрофилизации частиц порошка (растворять 1 г в 100 мл воды) 0,01 кг
Техническое описание. Методика измерений. Паспорт. 1
 
 
Показания прибора ФСХ-6 соответствуют стандартам ASTM (США), DIN и ISO (Великобритания, Германия) на порошковые материалы. Фотоседиментометры ФСХ-6 применяют для паспортизации экспортной продукции железорудного концентрата, для характеристики сырья и технологической продукции предприятий твердых сплавов, пигментов, для определения дисперсности фармацевтических порошков и экологического контроля и др.
 
 

Гарантийные обязательства

Компания обеспечивает гарантийный ремонт и бесплатно консультирует в течение 12 месяцев со дня приобретения прибора.
Производит профилактический ремонт и поверку ранее купленных приборов.
Гарантийные обязательства не распространяются на NOTEBOOK, работоспособность которого гарантирована фирмой-изготовителем.
Срок поставки: не более одного месяца со дня оплаты.

Описание

Назначение и принцип измерения:

Прибор ФСХ-6 предназначен для лабораторных исследований и контроля технологических процессов диспергирования твердых материалов.
Принцип измерения прибора ФСХ-6 основан на седиментационном законе Стокса и законе затухания излучения в мутных средах Ламберта-Бэрра. Генерация света в виде серии очень коротких импульсов не вызывает заметных тепловых потоков в жидкости.
Процесс седиментации протекает в равномерно перемешанной суспензии порошка в дисперсионной жидкости и фиксируется по изменению интенсивности света, проходящего сквозь суспензию. Предусмотрена возможность использовать в качестве дисперсионной жид-кости дистиллированную воду и (для гидратируемых порошков) органическую жидкость.
ФСХ-6 производит измерения оптической плотности суспензии на уровне оптических  щелей в заранее рассчитанные по закону Стокса моменты времени, соответствующие седиментации частиц заданных размеров.
Гранулометрический состав исследуемых дисперсных материалов – распределение масс и числа частиц по их стоксовским диаметрам прибор рассчитывает, визуализирует на дисплее NOTEBOOK, хранит в памяти и печатает в виде таблиц и графиков.

Автоматически по заданной программе и команде пользователя:

  • определяет оптическую плотность (калибрует) используемой дисперсионной жидкости и тестирует фотоканалы перед измерениями;
  • перемешивает (гомогенизирует) суспензию;
  • определяет соответствие концентрации суспензии ее оптимальным значениям и указывает пользователю на необходимость ее увеличения или уменьшения (для лучшей представитель-ности пробы);  
  • в режиме реального времени отображает на дисплее NOTEBOOK ход измерительного про-цесса.
  • представляет результаты измерений в виде графиков и таблиц интегрального и дифференциального гранулометрического состава исследуемого порошка, а также данные их статистической обработки;
  • сохраняет в памяти и выводит на принтер результаты измерений в виде графиков, таблиц и статистических данных.

fsh6_3

Статистическая обработка

Среднемассовый диаметр частиц   Среднеквадратичное отклонение
Среднечисленный диаметр частиц    Относительное абсолютное отклонение
Среднеповерхностный диаметр частиц    Относительное квадратичное отклонение
Среднеквадратичный диаметр частиц    Коэффициент вариации
Мода распределения    Коэффициент асимметрии
Медиана распределения    Фактор формы
Среднегармонический диаметр частиц    Коэффициент полидисперсности
Удельная поверхность    Относительная погрешность (из 3 измерений)
Среднее абсолютное отклонение  
 

Сравнительный анализ гранулометров

Сравнительная оценка двух основных гранулометрических методов: по осаждению предварительно перемешанных частиц в дисперсионной среде (фотоседиментометрия) и по светорассеянию равномерно перемешанных частиц (лазерная гранулометрия).

В настоящее время в мировой практике получили развитие и промышленное распространение гранулометры двух видов: седиментометры (седиграфы) с оптической регистрацией процесса седиментации частиц и лазерные грануло-метры. В седиментометрах использованы законы Стокса (пропорциональность скорости осаждения частиц  квадрату их размеров) и Ламберта-Берра (пропорциональность оптической плотности суспензии площади поверхности содержащихся в ней частиц). В лазерных гранулометрах использована теория Ми и Страттона, согласно которой индикатрисса рассеяния – угловая зависимость интенсивности рассеянного света мутными средами связана с размерами рассеивающих частиц. Обоим методам, как и разработанным на их основе приборам, свойственны определенные преимущества и недостатки, которыми и определены области их рационального применения.

Седиментометры

Косвенный метод измерений

Преимущества (по сравнению с лазерными гранулометрами):

  • фотоседиметрия – наиболее прямой (стоящий сразу за методом микроскопии) из известных автоматизированных методов измерения гранулометрического состава (классический), выгодно превосходит микроскопию своей статистической представи-тельностью: практически с одинаковой точностью регистрирует частицы разных размеров в широком диапазоне их процентного содержания в измеряемом порошке;
  • приборы не нуждаются в калибровке по внешним эталонам и введения (прямого или косвенного) произвольно подобранных (не являющихся прямым следствием использованных в них теорий) коэффициентов и поправок;
  • приборы просты в обслуживании, надежны в работе;
  • приборы компактны, малогабаритны;
  • механически подвижная часть прибора ФСХ-6 сведена к минимуму (мешалка гомогенизатора), работает надежно и выполняет все необходимые для измерений функции, дополнительные приспособления не требуются;
  • пользователь может проследить за приготовлением пробы для анализа и вносить технологические коррективы в приготовление проб;
  • конструкция прибора ФСХ-6 позволяет измерять гранулометрический состав в разных дисперсионных средах, в том числе – органических для водорастворимых материалов, расход таких жидкостей мал, они могут быть использованы многократно.
  • Общему повышению точности измерений на приборе ФСХ-6 способствует специальная математическая система анализа и учета различного вида флуктуаций по оригинальной вычислительной программе.

Недостатки:

Два основных недостатка, органически присущих методу фотоседиметрии, значительно смягчены в приборе ФСХ-6.

  • Большая, чем у лазерных гранулометров, длительность измерений из-за малой скорости осаждения мелких частиц: специальное приспособление для фиксации высоты столба суспензии и тонкие щелевые диафрагмы оптической системы позволили точно выставлять маленькую высоту столба (до 1 мм) для верхнего измерительного канала и тем самым значительно снизить (до 7-15 минут) время измерения, которое остается высоким только при измерении супертонких порошков (с размерами частиц меньше 0,5 мкм).
  •  Уменьшение точности на начальном этапе измерения, связанное с тем, что некоторое время (3-5 секунд) требуется для успокоения суспензии после перемешивания: фирменная конструкция блока перемешивания, вставляемого в кювету, позволила не только полностью автоматизировать процесс гомогенизации, но и организовать по заданной программе кратное повторение измерения с последующим усреднением ре-зультата, что значительно повышает точность измерения.

Лазерные гранулометры

Косвенный метод измерений

Преимущества (по сравнению с седиментометром):

  • меньшие затраты времени на проведение анализа высокодисперсных порошков;
  • возможность непрерывного контроля грансостава в технологическом процессе.

Недостатки:

  • при математической обработке результатов измерений приходится делать большое количество допущений, значительно огрубляющих результат и даже приводящих к явным ошибкам измерений;
  • невысокая надежность в работе, обусловленная сложностью конструкции, необходимой для реализации метода; в связи с этим – потребность в постоянном обслуживании специализированной сервисной фирмой;
  • периодические сбои в измерениях, вызывающие необходимость поверок по эталонным образцам (из нашего опыта работы с приборами фирм “Мальверн” и “Фрич”); в силу косвенности данного метода он нуждается в тонкой настройке по эталонным образцам (обычно аттестуемым на седиментометре) или по специально разработанным дорогостоящим дифракционным решеткам;
  • большие габариты и масса приборов, обусловленные необходимостью пространственного разрешения (критичностью измерений разности) оптических сигналов малой интенсивности, а также чувствительностью к внешним возмущениям;
  • сложность компьютерной обработки измеряемых сигналов;
  • сложность оптико-механической части прибора, связанная с точностью механических перемещений;
  • необходимость дополнительных приспособлений (ультразвук и пр.);
  • большой расход дисперсионной жидкости, что ограничивает спектр измеряемых материалов только водонерастворимыми.