MS2000激光粒度分析仪技术文件-cdgb

马尔文MS2000激光粒度颗分仪水中泥沙颗粒分析测试摘要：泥沙颗粒分析是对施测河流中的泥沙粒径的变化范围和各种粒径的组成所占沙重百分数的分析与测定工作，研究不同粒径泥沙在水中运动规律，为水文计算、河流综合治理等科学依据。

马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪的操作简单、工作效率高、测验结果稳定可靠；具有传统测验方法所不具备的高精度、高效率。

通过对泥沙颗粒移液管、筛吸结合测试法和马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪对相同样品进行测试对比分析结果，确定适合陕北地区河流泥沙颗粒分析应用马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪的相关参数。

关键词：马尔文MS2000激光粒度颗分仪；遮光度；仪器参数。

1.引言随着科学技术的不断发展，水文测验方式也在不断提档升级。

泥沙颗粒分析作为水文工作的重要组成部分应该顺势而为追赶超越。

延安水文水资源勘测局所属9处水文站承担泥沙颗粒分析任务，其中神木站、赵石窑站、安塞站、杏河站为常年站，绥德站、吴旗站、志丹站、刘家河站、交口河站为间测站。

引进马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪前泥沙颗粒分析工作采用移液管、筛吸结合的分析方法，该方法的操作繁琐、工作效率低、分析人员劳动强度大，人工操作的偶然误差增多，分析完成后数据处理繁琐，时效性差，影响整体分析质量。

难以满足当前河流综合管理、开发和利用对泥沙颗粒级配资料实效性和施测精度的要求，与新形势下水文工作的发展需求相背离。

2.新技术的应用和优势2.1新技术的应用黄河流域黄河水利委员会所属三门峡、吕梁、榆次水文局，陕西省水文水资源勘测局所属宝鸡局先后开始在黄河流域范围内使用马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪开展泥沙颗粒分析工作。

通过这些年来的应用不断总结经验，改进提升，马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪能够满足水文测验要求。

延安水文水资源勘测局管辖流域同属黄河流域中游区域，为顺应水文测验技术的发展需要，提升工作效率，提高测验质量，延安水文水资源勘测局开展马尔文MS2000激光粒度颗粒分析仪进行泥沙颗粒分析与传统测验方式的比对，验证相关参数在实际工作中的可靠性和合理性，为今后开展新技术的应用打下坚实的基础。

□ 赵蓉旭，滕令坡，敖国龙中远关西涂料化工天津有限公司，天津 Particle Size Detection of Pigments and Fillersby Laser Particle Size Analyzer Malvern MS2000ZHAO Rong-xu, TENG Ling-po, AO Guo-long(COSCO Kansai Paint & Chemicals Co., Ltd., Tianjin 300457, China)Abstract: This paper focused on the particle size detection of pigments and fillers including calcium carbonate, mica powder and talcum powder by laser particle size analyzer Malvern MS2000. Different test conditions, such as the pump speed, ultrasonic intensity and ultrasonic time, were tested to find the optical condition. The results indicated ultrasonic intensity at 10, stabilizing 30 seconds after ultrasonic 1 minute, rotation speed at 2 500 r/min, shading degree at 5%～20%, and water as dispersant medium, under these conditions, the optical test results could be achieved.Key words: laser particle size analyzer, pigment and fillers, particle size distribution前 言0 具有一定的遮盖力，同时也会对涂膜的很多性能产 生影响。

Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·67·文章编号：2095－6835（2015）24－0067－01应用马尔文MS2000激光粒度分析仪分析河流泥沙颗粒唐鸿琴，曹均伟，付 帅（长江上游水文水资源勘测局攀枝花分局，四川 攀枝花 617000）摘 要：水文工作的开展离不开对水位、泥沙和流量的测量和分析。

通过使用测量仪器，可对河流中的泥沙和颗粒物进行基础检验，但采用传统方法难以进行更加深入的探究。

因此，引进了MS2000激光粒度分析仪，对该设备的具体情况进行了简单介绍，并在实际案例的引导下进行了应用研究。

关键词：马尔文测量软件；MS2000激光粒度分析仪；激光器；光电转换器中图分类号：TV149.3 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2015.24.067随着我国社会经济的发展，环境问题已成为人们关注的焦点之一。

无论是长江、黄河，还是珠三角地区的河流，泥沙堆积、水量下降等问题均已成为水文工作者的研究课题。

面对生态环境的不断恶化，河流治理越发紧急，我们必须采用先进的科学技术，帮助研究人员获得准确的数据，从而为解决环境问题提供可行的方案。

1 MS2000激光粒度分析仪简介 1.1 仪器系统的组成仪器系统分为主机、附件、计算机和马尔文测量软件。

主机的主要功能是测量样品粒径，主要包括激光器和光电转换器等元器件；附件主要是指进样器，它最大的优势是可对样品进行分散处理，并将其运送至主机测量，包括搅拌器、超声器和抽取泵等；计算机和马尔文测量软件也是系统的重要组成部分，可监控整个测量过程，并显示和分析数据。

1.2 仪器系统的结构和运行过程在光学原理中，激光通常为单色光。

当光路变化时会形成平行光，并射向透光的试样槽。

由于颗粒间的介质有所差异，因此，它在遇到光时会产生不同角度的折射现象。

当我们在不同的方向和位置安放光电转换器时，可接收到衍射过来的信息，即完成信息传输的过程。

1 目的
对设备的日常保养和保护进行控制，延长设备的利用寿命，提高检测结果的准确性
2 适用范围
马尔文激光粒度仪（MS2000型）
3 工具
VGT-1730TD型超声波清洗机、一级纯水、试管刷、卸镜器、棉布、棉签、擦镜纸
4操作内容
切断仪器所有电源。

利用干净的棉布对仪器表面进行擦拭，并用棉签蘸取纯水擦拭搅拌装置。

如图1所示，先取下连接搅拌装置一头的两根塑料管，
图1
然后放低塑料管，待管内剩余水全数排出后，取下粒度仪主机上接头处的两根塑料管，再将搅拌装置上两根较短的塑料管取下，如图2所示：
→→
图2
将取下的塑料管浸泡在清水中十分钟，用试管刷伸入管内进行清洗，
如图3：
图3
4.4清洗镜片
如图4所示，沿顺时针方向旋转打开样品池，并取下。

→→
图4
然后，将样品池平放于桌面，用卸镜器两触头对准镜片边两凹槽，逆时针旋转卸下两面的镜片如图5。

将卸下的镜片，放入超声波清洗机内，打开超声波清洗机，清洗5min后拿出镜片，用纯水再次冲洗。

用擦镜纸将镜片固定装置上的沉积物擦拭干净。

然后用卸镜器将镜片装回原位置，并将样品池装入粒度仪主机中。

→→
图5
将清洗干净的塑料管按螺丝头颜色指示连接和主机和循环进样系统，如图6所
示：
图6
保护清理进程结束。

5 注意事项
用卸镜器卸取镜片时，必然要注意镜片表面的保护，在超声波机中清洗时也要注意镜片别被磨损。

主机与进样系统之间塑料管连接必然要正确。

每半个月对粒度仪进行一次保护，并做好相关记录。

6 相关记录
《MS2000型激光粒度仪保护记录》。

MS2000激光粒度分析仪基本测量一，认识仪器小容量样湿法进样器（自动（左），手动（右））仪器验证标准样品（玻璃珠）二，常见问题自动对光失败对光失败是因为检测器检测信号超出仪器允许阈值导致，可能原因有三：1，镜片脏了，有样品颗粒残留或划痕，或者镜片装得过紧过松，镜片不平很；（清洁镜片，更换新镜片，或者重新装好镜片可以解决问题）2，水循环（或空气循环-干法）不稳定，水中有气泡，杂质或者水温不稳定（与室温有差异）或者样品池进出水位置颠倒（下入上出）导致激光束不能正常聚焦；（清除杂质，脱气并延长水循环时间，确保正确的出入水位置，待循环稳定后故障会自行消失）3，激光光路问题，光源输出质量差，激光器受震动光束输出偏转。

（极少出现，需要工程师现场解决）结果变化常见原因是被测量样品或测试条件发生变化导致的（操作人员对仪器操作熟练程度不同，选用的样品没有正常取样或者没有正常分散，测试方法并不适合某具体样品等等），也有可能是仪器本身问题。

用户处理的最简单步骤就是在指定条件下，测量标准物质，例如QAS3002（适合大容量湿法进样器，自动干法进样器），根据结果判断仪器是否真的存在问题。

注意若不是按照标准样品指定测量方法进行测试，即使仪器状态良好，测量结果仍可能不合格。

失去通信常见原因是仪器受到周围电磁干扰导致，通常重启仪器，软件可以解决问题。

若问题还在，请检查电缆连接和计算机控制端口设置（在MS2000软件中，选择Tools---Options---Instrument Port设置合适的端口）最坏情况是仪器内部电源或接口板故障。

干法真空错误干法进样器的真空检测器没有检测到负压，软件判断吸尘器工作不正常而采取的保护措施。

常见原因是吸尘器吸力不够，可能是吸尘器垃圾袋需要清理，或者吸尘器与样品池连接有泄露。

另一个常见原因是样品池真空检测管与进样器真空检测端口间的连接管路漏气，不密封。

测量电子背景失败常见原因是仪器内部漏光导致检测器信号饱和（电子背景是在没有激光输入情况下测量暗背景的信号输出），确保仪器盖板装配正常，无外界光源干扰。

马尔文MS2000操作程序一．开机顺序：先开仪器主机和湿法进样器，再开电脑软件。

关机顺序：先关电脑软件，再关湿法进样器和主机。

二．湿法测量程序：a)往进样器加水，调节控制盒，让水循环起来，搅拌速度调到2500。

b)在桌面上双击Mastersizer2000操作软件，进入操作软件，输入操作者姓名，然后鼠标左键点击确定,开机预热30分钟以后才能进行测量样品。

c)在“文件File”那里点击打开，打开已有的文件或新建一个文件，确保测量记录存放在你所需要的文件名下。

d)单击“测量Measure”菜单中的“手动Manual”按钮，进入测量窗口。

e)然后点击“对光Align”，对光好后，如果背景Background状态正常，(如果Detector Number那边的信号基本成左边高右边低的态势就是比较正常的背景）就不需要换水了，如果换了几次水以后，背景还是不正常，就需要打开样品池窗口进行清洁样品窗口。

（如果是第一次打开软件的话，“对光Align”按键是隐藏在“测量背景Measure Background”下面的，只要点击“开始Start”键盘，仪器就会对光接着测量背景的）。

f)然后进入“选项Options”菜单，选择合适的光学参数，在“物质Material”那的“物质名称Sample material name”那里选择好样品的物质名称，如果测量的是仪器配的标准样品，要求选择“Glass Beads”，在“分散介质Dispersant name”选择Water，“模型Models”选择“通用模式General purpose”，如果是测量标准样品要求选择“single mode”，“颗粒形貌Particle shape”选择“不规则Irregular”，标准样品要求选择“spherical”，“测量选项Measurement”那里选择“样品测量时间Sample measurement”8秒，“背景测量时间Background measurement”10秒，在“测量循环Measurement Cycles”选择“测量次数Number of measurement cycles”3次，“延时时间Delay between measurement”选择0秒，下面的“创建平均结果Average Result”选择创建。

激光粒度仪技术规格1.仪器设备名称：激光粒度仪2用途：应用于海水中泥沙粒子的粒度测定、悬移质颗粒级配分析。

3软件要求：能在windowsXP或windows7系统下运行，具有数据处理与分析程序，可以实现全自动测量。

符合GMP认证，保证数据的唯一性。

悬移质颗粒微分体积、粒度频率累积曲线、分选系数、峰态、偏态、典型粒径值、粒度分布表格等。

4 硬件要求：数据传输：可以使用串口或USB接口与电脑进行数据传输。

5技术指标以下均为要求的最低指标。

测量范围：a)测量范围：湿法0.02μm—2000μm；可扩展干法进样；b)测量精度：重复性误差：小于1%（标样D50偏差）；准确性误差：小于1%（标样D50偏差）；c)光路系统：采用单光速双镜头技术，保证后向散射光全面接收；d)激光器：进口光纤半导体激光器，波长635nm.使用寿命大于25000小时。

待机无损耗，无需预热，不得使用氦氖激光器；e)光电接收器大于等于90个；f)系统标定：仪器具有准确性标定的功能，保证了测试的准确性和重复性，可以对仪器长时间使用老化偏差进行补偿。

g)必须通过ISO9001-2008质量体系认证，欧盟CE认证，GMP认证3.配件要求：需配备足够2年使用的备品备件，2年内易耗品等备件需免费提供。

4.数量（台/套）：1套。

5.到货地点：国家海洋环境监测中心—大连市沙河口区凌河街42号6.到货时间：合同签订后10个工作日内到货。

7.付款方式：合同签订后10日内支付合同总额的90%首付款，设备到货验收完毕后10日内支付合同总额的10%尾款。

8.售后服务：卖方应在接到买方要求安装调试通知3天内到达安装调试现场验收；卖方应为买方的有关人员进行技术培训；免费保修期2年，在2年内提供免费上门维护服务，免费维修和更换由于质量原因造成的零部件损坏。

并在免费保修期后提供终身现场维护；在保修期外，如需更换零部件，按成本价收取零部件费用；对买方反映的仪器故障问题，卖方应于24小时内给予答复，确定维修方式；在该设备硬件完整的生命周期内，用户免费享有系统软件、各应用软件的维护、升级和更新服务；提供有关仪器性能、分析技术应用研究咨询服务；提供设备合格证和生产许可证；书面承诺产品是最新原装产品。

MS2000激光粒度仪操作及技巧学习目的：提高样品检测的准确率及及时率。

提高效率、缩短检测周期控制在3-5分钟/个（不包括混样过程）。

适用范围：干粉及湿料样品，粒径范围在0.02um-2000um之间的颗粒。

一：颗粒的粒径的认识：等效圆球概念：左侧的圆柱体与右侧的球体具有相同的体积最小粒径最大粒径现有粒径分析技术通过测量颗粒的一些参数来表示颗粒特征，等效圆球是一种表述方式粒径大小的意义：D10：11 小于11um的颗粒分布占10%D50: 18 小于18um的颗粒分布占50%，大于18um颗粒分布也占50%D90: 28 小于28um的颗粒分布占90%二：激光衍射粒度仪分析原理：1.以颗粒群的粒度大小为横坐标，颗粒的数量为纵坐标表示颗粒群粒径的分布，以累计分布的形式表示，粒度单位为μm。

也可称为粒度分布；利用激光衍射的光强度分布得到颗粒的粒径分布。

颗粒散射有很强的粒径依赖性，大颗粒为小散射角，小颗粒为大散射角，通过测量散射角的光强得到粒度分布。

2.激光衍射光路装置1.浊度探测器2.被散射光3.直射光4.傅里叶透镜5.未被透镜4收集的散射光6.颗粒7.激光源8.光束处理单元9.透镜4的处理距离 10.多元探测器11.透镜焦距3．M2000测试系统被设计成体积相关，因此测得的粒度分布即为体积分布4：取样应具有代表性粉体在生产过程中处于不同的运动方式（如：运输、堆放及袋装等），其粗细颗粒由于自身颗粒重力的影响容易产生离析现象（如堆放的物料细颗粒容易集中在中部，粗粒容易集中在周围；运输中物料粗粒在容器两侧和表面分布多等），如果采样时不根据其颗粒分布规律，盲目采样所得出的结果肯定是错误的。

从1吨石墨中抽样200克小样，怎样才能真实代表这一吨产品的粒径特征呢？物料中采样一般遵循以下 3 个原则：（1）最好在物料移动中采样（或生产过程中）。

（2）多点采样。

在不同部位和深度采样，每次取样将各点采集的试样混合后作为粗样。