资源描述：
《激光粒度仪测试结果及其与沉降法_筛析法的比较 程鹏01沉积学报》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第19卷第3期沉积学报Vol.19No.32001年9月ACTASEDIMENTOLOGICASINICASept.2001文章编号:100020550(2001)0320449207①激光粒度仪测试结果及其与沉降法、筛析法的比较112程鹏高抒李徐生1(中国科学院海洋研究所山东青岛266071)2(南京大学城市与资源学系南京210093)摘要分析了Cilas940L激光粒度仪的测试结果,并与沉降法、筛析法进行了比较。激光粒度仪测试结果的重复性较好,测量精度较高。对于玻璃珠样品,激光粒度仪和筛析法测试结果十分接近,对于天然沉
2、积物,激光粒度仪测定的平均粒径偏粗,分选偏差。和沉降法相比,激光粒度仪测定的粘土组份(<8<)的含量为沉降法的46.7%～70.5%,平均为60%,测定的平均粒径较沉降法偏粗,分选偏差。造成激光粒度仪与沉降法、筛析法之间差异的原因主要在于这些测试方法原理的不同和天然沉积物不规则的形状。关键词激光粒度仪粒度测试沉降法筛析法第一作者简介程鹏男1973年出生博士海洋沉积动力学中图分类号P585.2文献标识码A沉积物粒度资料被广泛用于判别沉积环境和分析根据测得的I(θ),可由方程(1)反演求得粒径分布〔3,4,5〕沉积物输运过程。
3、传统的粒度分析方法是沉降法(如n(R)。详细的方程求解见文献。移液管法)和筛析法。随着技术的发展,新的方法不断本文研究中使用法国Cilas公司生产的Cilas产生。70年代,一些学者提出使用光学衍射原理测试940L型激光粒度仪。除了图1所示的探测部分,Cilas〔1,2〕颗粒的粒径,由此诞生了激光粒度仪。目前,激光940L激光粒度仪的主要部件还包括一个注水罐(含粒度仪在国内外得到了不断发展和广泛应用。为了合机械搅拌器)、超声波振荡仪和蠕动泵。测试时将经过理的使用、比较不同方法测试的粒度数据,需要了解这预处理的样品放入注水罐
4、,经超声波和机械分散形成些方法之间的差异和原因。本文主要通过实验研究,悬浮溶液,并由泵带动形成连续的悬浮颗粒流,颗粒流分析、评价激光粒度仪的测试结果并和沉降法、筛析法由样品室穿过激光束,发生衍射的光线由探测板上的进行比较。探测器记录,并输入微机,最终测试结果由微机输出。整个操作过程由微机控制,平均每个样品的测试时间1原理和操作约5～7分钟。Cilas940L的主要性能参数见表1。激光粒度仪的工作原理基于光与颗粒之间的作2材料与方法用。在光束中,一定粒径的球形颗粒以一定的角度向前散射光线,这个角度接近于与颗粒直径相等的孔隙本
5、文研究的样品包括北黄海中部泥质沉积,山东所产生的衍射角。当单色光束穿过悬浮的颗粒流时,荣成月湖海滩砂和上海玻璃厂生产的502型微珠(粒颗粒产生的衍射光通过凸透镜聚于探测器上(图1),级范围0.038～2mm)。为了和其它类型的激光粒度记录下不同衍射角的散射光强度。同时,不发生衍射表1Cilas940L激光粒度仪的主要性能参数的光线,经凸透镜聚焦于探测器中心,不影响发生衍射Table1CharacteristicsofthelaserdiffractiongrainsizeanalyzerCilas940L的光线,因此颗粒流
6、经过激光束时产生一个稳定的衍激光波长820nm射谱。衍射光的强度I(θ)与颗粒的粒径有如下关探测器数量42〔3〕系:测量范围0.3～2000μm∞粒级数量100122I(θ)=∫Rn(R)J1(θKR)dR(1)θ0注水罐容积350～450ml式中θ是散射角度,R是颗粒半径,I(θ)是以θ测样重量0.01～5g平均测样时间5～7分钟角散射的光强度,n(R)是颗粒的粒径分布函数,分散方法超声波、机械分散K=2π/λ,λ为激光的波长,J1为第一型贝叶斯函数。①中国科学院重点项目(编号KZ952-J1-406)和国家自然科学基金
7、项目(批准号:49876018)资助收稿日期:2000205209收修改稿日期:2000209219©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net450沉积学报第19卷〔7〕图1激光粒度仪工作原理示意图(据文献,有改动)〔7〕)Fig.1Schematicdiagramshowingthesettingofalaserparticlesizer(modifiedslightlyfrom
8、Reference表2单个样品重复性测量10次的测量结果Table2Thestatisticsof10measurementsofthesamesample统计参数中值粒径(<)平均粒径(<)分选系数偏态峰态最大值7.137.251.77-0.152.05最小值7.257.381.69-0.621.99
