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《激光粒度儀測試結(jié)果及其與沉降法_篩析法的比較 程鵬01沉積學(xué)報(bào)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第19卷第3期沉積學(xué)報(bào)Vol.19No.32001年9月ACTASEDIMENTOLOGICASINICASept.2001文章編號:100020550(2001)0320449207①激光粒度儀測試結(jié)果及其與沉降法、篩析法的比較112程鵬高抒李徐生1(中國科學(xué)院海洋研究所山東青島266071)2(南京大學(xué)城市與資源學(xué)系南京210093)摘要分析了Cilas940L激光粒度儀的測試結(jié)果,并與沉降法、篩析法進(jìn)行了比較。激光粒度儀測試結(jié)果的重復(fù)性較好,測量精度較高。對于玻璃珠樣品,激光粒度儀和篩析法測試結(jié)果十分接近,對于天然沉
2、積物,激光粒度儀測定的平均粒徑偏粗,分選偏差。和沉降法相比,激光粒度儀測定的粘土組份(<8<)的含量為沉降法的46.7%～70.5%,平均為60%,測定的平均粒徑較沉降法偏粗,分選偏差。造成激光粒度儀與沉降法、篩析法之間差異的原因主要在于這些測試方法原理的不同和天然沉積物不規(guī)則的形狀。關(guān)鍵詞激光粒度儀粒度測試沉降法篩析法第一作者簡介程鵬男1973年出生博士海洋沉積動(dòng)力學(xué)中圖分類號P585.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼A沉積物粒度資料被廣泛用于判別沉積環(huán)境和分析根據(jù)測得的I(θ),可由方程(1)反演求得粒徑分布〔3,4,5〕沉積物輸運(yùn)過程。
3、傳統(tǒng)的粒度分析方法是沉降法(如n(R)。詳細(xì)的方程求解見文獻(xiàn)。移液管法)和篩析法。隨著技術(shù)的發(fā)展,新的方法不斷本文研究中使用法國Cilas公司生產(chǎn)的Cilas產(chǎn)生。70年代,一些學(xué)者提出使用光學(xué)衍射原理測試940L型激光粒度儀。除了圖1所示的探測部分,Cilas〔1,2〕顆粒的粒徑,由此誕生了激光粒度儀。目前,激光940L激光粒度儀的主要部件還包括一個(gè)注水罐(含粒度儀在國內(nèi)外得到了不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用。為了合機(jī)械攪拌器)、超聲波振蕩儀和蠕動(dòng)泵。測試時(shí)將經(jīng)過理的使用、比較不同方法測試的粒度數(shù)據(jù),需要了解這預(yù)處理的樣品放入注水罐
4、,經(jīng)超聲波和機(jī)械分散形成些方法之間的差異和原因。本文主要通過實(shí)驗(yàn)研究,懸浮溶液,并由泵帶動(dòng)形成連續(xù)的懸浮顆粒流,顆粒流分析、評價(jià)激光粒度儀的測試結(jié)果并和沉降法、篩析法由樣品室穿過激光束,發(fā)生衍射的光線由探測板上的進(jìn)行比較。探測器記錄,并輸入微機(jī),最終測試結(jié)果由微機(jī)輸出。整個(gè)操作過程由微機(jī)控制,平均每個(gè)樣品的測試時(shí)間1原理和操作約5～7分鐘。Cilas940L的主要性能參數(shù)見表1。激光粒度儀的工作原理基于光與顆粒之間的作2材料與方法用。在光束中,一定粒徑的球形顆粒以一定的角度向前散射光線,這個(gè)角度接近于與顆粒直徑相等的孔隙本
5、文研究的樣品包括北黃海中部泥質(zhì)沉積,山東所產(chǎn)生的衍射角。當(dāng)單色光束穿過懸浮的顆粒流時(shí),榮成月湖海灘砂和上海玻璃廠生產(chǎn)的502型微珠(粒顆粒產(chǎn)生的衍射光通過凸透鏡聚于探測器上(圖1),級范圍0.038～2mm)。為了和其它類型的激光粒度記錄下不同衍射角的散射光強(qiáng)度。同時(shí),不發(fā)生衍射表1Cilas940L激光粒度儀的主要性能參數(shù)的光線,經(jīng)凸透鏡聚焦于探測器中心,不影響發(fā)生衍射Table1CharacteristicsofthelaserdiffractiongrainsizeanalyzerCilas940L的光線,因此顆粒流
6、經(jīng)過激光束時(shí)產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的衍激光波長820nm射譜。衍射光的強(qiáng)度I(θ)與顆粒的粒徑有如下關(guān)探測器數(shù)量42〔3〕系:測量范圍0.3～2000μm∞粒級數(shù)量100122I(θ)=∫Rn(R)J1(θKR)dR(1)θ0注水罐容積350～450ml式中θ是散射角度,R是顆粒半徑,I(θ)是以θ測樣重量0.01～5g平均測樣時(shí)間5～7分鐘角散射的光強(qiáng)度,n(R)是顆粒的粒徑分布函數(shù),分散方法超聲波、機(jī)械分散K=2π/λ,λ為激光的波長,J1為第一型貝葉斯函數(shù)。①中國科學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目(編號KZ952-J1-406)和國家自然科學(xué)基金
7、項(xiàng)目(批準(zhǔn)號:49876018)資助收稿日期:2000205209收修改稿日期:2000209219?1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net450沉積學(xué)報(bào)第19卷〔7〕圖1激光粒度儀工作原理示意圖(據(jù)文獻(xiàn),有改動(dòng))〔7〕)Fig.1Schematicdiagramshowingthesettingofalaserparticlesizer(modifiedslightlyfrom
8、Reference表2單個(gè)樣品重復(fù)性測量10次的測量結(jié)果Table2Thestatisticsof10measurementsofthesamesample統(tǒng)計(jì)參數(shù)中值粒徑(<)平均粒徑(<)分選系數(shù)偏態(tài)峰態(tài)最大值7.137.251.77-0.152.05最小值7.257.381.69-0.621.99
