Topsizer Plus激光粒度分析儀

——中國粒度檢測與分析技術(shù)的前沿之作

     

Topsizer Plus激光粒度分析儀是繼廣受贊譽的Topsizer 后，作為馬爾文帕納科的全資子公司，珠海歐美克儀器有限公司推出的又一款粒度分析儀器。該儀器引入了的光學(xué)設(shè)計，結(jié)合歐美克近30年的技術(shù)積累，采用化的供應(yīng)鏈體系，使激光衍射法的測試范圍達0.01-3600um，代表了當(dāng)前國產(chǎn)激光粒度儀的技術(shù)水平。Topsizer Plus保持了Topsizer量程寬、重復(fù)性好、分辨力高、真實測試性能強和智能化程度高等優(yōu)點，通過進一步提升光學(xué)設(shè)計、硬件和反演算法，拓展了其測試范圍以及實際測試性能，應(yīng)用遍及化工、機械、建材、能源、醫(yī)藥等現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域。

在鋰離子電池、制藥、水文和精細化工等諸多行業(yè)，很多用戶選擇歐美克激光粒度儀，尤其是Topsizer型號，除了對歐美克品牌和技術(shù)的信賴外，還因為其測試結(jié)果準確。不管是制藥用的原材料、制劑還是鋰離子電池正負極材料等，Topsizer系列產(chǎn)品保證了測試結(jié)果和分析能力與國內(nèi)外、行業(yè)上下游黃金標(biāo)準保持一致，這不僅為用戶節(jié)省了方法開發(fā)和方法轉(zhuǎn)移上的時間和成本，更重要的是可避免粒徑檢測不準帶來的經(jīng)濟損失和風(fēng)險，無論在研發(fā)、過程控制還是質(zhì)量控制上，都能夠為用戶帶來真正的價值。

 

一、技術(shù)指標(biāo)

 

 

1.測量范圍：0.01-3600μm（濕法，取決于樣品），0.1-3600μm（干法，取決于樣品）

2.測量原理：全量程米氏散射理論

3.重復(fù)性誤差：≤0.5%（取決于樣品）

4.準確性誤差：≤±0.6%（取決于樣品）

5.測量速度：常規(guī)測量10秒內(nèi)完成

6.進樣方式：

濕法自動化測試*，進樣器采用帶進口電機的大功率精密離心泵，攪拌速度可達4000轉(zhuǎn)/分鐘，內(nèi)置超聲，均為無級連續(xù)可調(diào)（*配SCF-105B時）；

干法自動化測試*，進樣器分散工作壓力0.05-0.6MPa無級連續(xù)可調(diào)，壓電陶瓷晶體振動進樣速度0-99% 無級連續(xù)可調(diào)。（*配DPF-110時）。

7.光路系統(tǒng)：

雙光源設(shè)計，采用進口氦-氖激光器，波長0.6328微米；并有半導(dǎo)體藍光光源，波長0.466微米，極大地提高了對納米級顆粒及少量大顆粒的分辨力。激光功率始終穩(wěn)定，功率波動小于0.5%；

儀器設(shè)計符合國際激光安全規(guī)范，具備激光束自動防護功能；

采用一體式高精度全鋁合金光學(xué)平臺，長期穩(wěn)固可靠；

單鏡頭設(shè)計，采用透鏡后傅立葉變換結(jié)構(gòu)。光路系統(tǒng)全封閉，有效解決粉塵污染問題；

探測器自動對中。

8.檢測器：

探測通道數(shù)103個，由前向、側(cè)向、大角度和后向光電探測器組成三維立體檢測系統(tǒng)，探測角140度，最小探測角0.016度，無盲區(qū)。

9.軟件功能：

豐富的自定義報表功能，方便用戶靈活的獲取數(shù)據(jù)和定義報表樣式；

軟件設(shè)計模塊化，儀器狀態(tài)可視化，操作界面人性化；

具備SOP標(biāo)準操作流程功能；

多種數(shù)據(jù)分析模型，滿足不同特性樣品的測試需要；

有導(dǎo)航功能的清晰、明了的流程界面；

具備人工智能，儀器具備自檢功能，自動識別進樣系統(tǒng)；

每次測量前能自動測量電背景，有效消除電噪聲對測試結(jié)果的影響；

多種方式的測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出，方便數(shù)據(jù)交流；

完善、開放的樣品特性參數(shù)數(shù)據(jù)庫，具有常用樣品折射率和吸收率參數(shù)；

體積分布、表面積分布、長度分布和數(shù)量分布之間可以相互轉(zhuǎn)換。

提供符合GMP附件《計算機化系統(tǒng)》要求的軟件解決方案，具備用戶分級、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)完整性及可追溯功能。

10.外觀尺寸：

主機：1330×266×380 mm

循環(huán)進樣器：240×380×370mm（SCF-108A），210×260×345mm（SCF-105B） 

干法進樣器：305×245×295mm（DPF-110）

 

 

 

二、工作原理：

 

一束平行光在傳播過程中遇到障礙物顆粒，光波會發(fā)生散射（衍射）偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度跟顆粒的大小相關(guān)，散射（衍射）現(xiàn)象可以通過“Mie散射理論 ”來描述。顆粒粒徑越大，光波偏轉(zhuǎn)的角度越小；顆粒粒徑越小，光波偏轉(zhuǎn)角度越大。激光粒度分析儀就是利用顆粒對光的散射現(xiàn)象，根據(jù)散射光能的分布推算被測顆粒的粒度分布。

歐美克結(jié)合了源自國內(nèi)外的技術(shù)，通過對光學(xué)、算法、機械、電子、計算機等系統(tǒng)的整合和優(yōu)化，使歐美克激光粒度儀具備重復(fù)性良好、動態(tài)測量范圍寬廣、操作簡單方便等優(yōu)點。

 

 

三、的光學(xué)系統(tǒng)

 

 

雙光源技術(shù)

Topsizer Plus激光粒度分析儀采用雙光源設(shè)計，紅光主光源為進口氦-氖激光器，波長0.6328μm；并有半導(dǎo)體藍光輔助光源，波長0.466μm，極大地提高了對納米級顆粒及少量大顆粒的分辨力。在國產(chǎn)激光粒度分析儀中，紅藍雙色光源技術(shù)為歐美克采用。

 

進口高性能氦氖激光器及電源

采用以長壽命，低噪聲，高穩(wěn)定性著稱的進口氦氖激光器及配套激光電源，為儀器提供近乎光學(xué)質(zhì)量的偏振光源。在氣體激光器本身帶來的穩(wěn)定波長基礎(chǔ)上，Topsizer Plus激光粒度分析儀采用的高性能光源系統(tǒng)同時具備功率穩(wěn)定, 預(yù)熱時間短, 偏振比高而穩(wěn)定，模式純度高等高性能激光粒度儀必須的光學(xué)特性。確保儀器在不同工作環(huán)境下都能保持穩(wěn)定工作，并帶來無需標(biāo)定的準確性性能。

 

直線光路設(shè)計

Topsizer Plus激光粒度分析儀光路系統(tǒng)采用密閉式直線光路設(shè)計，無多余反射光學(xué)部件造成的雜散光，亦無粉塵污染干擾，同時采用高精度全鋁合金光學(xué)平臺，確保光路穩(wěn)固可靠。

 

后傅立葉變換單鏡頭設(shè)計

單鏡頭設(shè)計，采用透鏡后傅立葉變換結(jié)構(gòu)，突破了傅立葉透鏡的光瞳制約，使散射光接收角不受傅立葉鏡頭口徑限制；而且單鏡頭光路中的折射、反射面減到最少，可以進一步降低儀器工作時的背景噪聲低水平，提高了儀器測量時的信噪比。

長焦距的傅里葉透鏡

Topsizer Plus激光粒度分析儀選用具有較長焦距的傅立葉透鏡，這樣增加了測量窗口到光電探測器平面的距離（也就是有效焦距），從而使光電探測器能夠準確探測到更小散射角度的散射光信號，大大增強了儀器對大顆粒的測試能力，儀器的測量上限達3600μm。

合理分布、高感光度的進口光電探測器

Topsizer Plus激光粒度分析儀光電探測器為特殊定制的進口光電探測器，確保儀器具有較高的分辨力和靈敏度。探測通道數(shù)多達103個，由前向、側(cè)向、大角度和后向光電探測器組成三維立體檢測系統(tǒng)，探測角大于140度，最小探測角0.016度。結(jié)合藍光散射信號，實現(xiàn)了空間全角度范圍散射光能信號的無縫接收，有效保證顆粒散射光能信息的全面準確獲取。

智能自動對中

智能軟件控制自動對中系統(tǒng)保證了精確的光學(xué)對中。自動對中在幾十秒內(nèi)即可完成，既可作為自動測量的一部分，亦可在屏幕上單擊鼠標(biāo)來完成。智能自動對中系統(tǒng)保證了多次測量的重復(fù)性。

 

出色的分散系統(tǒng)

標(biāo)配SCF-108A循環(huán)進樣器，采用的燈籠頭下壓式水流循環(huán)回路設(shè)計，配備大功率精確自動控制攪拌電機，可達3500轉(zhuǎn)/分鐘的同時減少了氣泡和液體飛濺的產(chǎn)生，并具有高效的分散、清洗、排干能力。內(nèi)置功率50W的高效管路超聲裝置，超聲強度無級連續(xù)可調(diào)。標(biāo)配1000毫升樣品池，可根據(jù)客戶需求更換容量。

根據(jù)需要可選擇更多不同特性（例如微量、微量循環(huán)、耐腐蝕等）的濕法進樣器。

干法進樣系統(tǒng)：標(biāo)配DPF-110自動干法進樣器，分散氣壓0.05-0.6MPa無級可調(diào)，三重可調(diào)下料機

構(gòu)設(shè)計，可適應(yīng)于各種樣品測試對分散強度的要求。內(nèi)置分散壓傳感器和負壓傳感

器，測試窗口全密閉，具有負壓保護裝置，可有效防止窗口和主機的污染。

 

四、功能強大的分析軟件

 

豐富的自定義報表功能，方便用戶靈活的獲取數(shù)據(jù)和定制報表樣式。

用戶可以靈活定義報告的標(biāo)題、Logo，選擇在報告中顯示的模塊，并對這些模塊進行設(shè)置。如可調(diào)整行數(shù)、列數(shù)，坐標(biāo)軸范圍，報告內(nèi)容和參數(shù)等均可根據(jù)需要設(shè)定。

 

 

 

 

軟件設(shè)計模塊化，儀器狀態(tài)可視化，操作界面人性化。流程界面清晰明了，擁有導(dǎo)航功能。

儀器具備智能化自動化操作。能夠自檢和自動識別進樣系統(tǒng)；每次測量前能自動測量電背景，有效消除電噪聲對測試結(jié)果的影響。配置自動化進樣器可以進行全自動干濕法粒度測試，手動測樣亦有清晰的導(dǎo)航測試功能。

 

 

 

 

具備SOP標(biāo)準操作流程，減少人為因素的影響，使分析測試流程標(biāo)準化。

SOP測量程序編輯及運行：

 

 

 

 

多種數(shù)據(jù)分析模型，滿足不同特性樣品的測試需要。體積分布、表面積分布、長度分布和數(shù)量分布之間可以相互轉(zhuǎn)換。可根據(jù)用戶需要設(shè)置的粒徑段。

 

 

 

完善、開放的樣品特性參數(shù)數(shù)據(jù)庫，具有常用樣品折射率和吸收率參數(shù)。

 

 

 

 多種方式的測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出，方便數(shù)據(jù)交流。

 

 

具有兼容CFDA/FDA  cGMP 21CFR 要求的用戶分級、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)完整性及可追溯功能

 

 

 

五、的儀器性能

Topsizer Plus對于Topsizer的升級中的一個重要特點是保留了在 0.02-2000um段數(shù)據(jù)與 Topsizer一致。通過光路、硬件和算法的升級進一步提升了測試范圍至0.01-3600um。

 

寬廣的測量范圍

與市場上其他使用不同技術(shù)通過拼接的方案提高測試范圍不同，Topsizer Plus的實測范圍為0.01-3600um，使用靜態(tài)光散射一種技術(shù)實現(xiàn)從亞微米顆粒到毫米級顆粒的檢測，嚴格符合GBT19077-2016粒度分析激光衍射法的國標(biāo)要求，并能滿足不同粉體行業(yè)對顆粒粒度檢測與控制的各種需求。

 

 

寬分布樣品

 

對大顆粒具有強大測試能力

 

7-14目玻璃微珠

 

對納米、亞微米等超細顆粒具備識別能力

 

100nm latex

 

杰出的分辨能力

Topsizer Plus能夠精確測定樣品中顆粒分布的微小變化，準確反映樣品的實際粒度分布，能充分滿足技術(shù)研究和質(zhì)量控制的需要。圖中的混合物樣品為5.1um/14um/37.8um標(biāo)樣按比例配置。

 

良好的重復(fù)性

Topsizer Plus采用全自動的激光校正系統(tǒng)、自動對中系統(tǒng)，從而確保了激光角度校準的準確度，避免了光路的飄移，確保測試的重復(fù)性誤差小于0.5%（標(biāo)準粒子D50）。

取樣/次	D10/μm	D50/μm	D90/μm
1	3.848	4.995	6.322
2	3.845	4.995	6.328
3	3.834	4.986	6.319
Average	3.842	4.992	6.323
SD	0.007	0.005	0.005
RSD (%)	0.19	0.09	0.08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

良好的再現(xiàn)性

不同主機或不同進樣器之間具有良好的再現(xiàn)性。

 

 

快速的測試速度

Topsizer Plus優(yōu)秀快速的分散系統(tǒng)為儀器的快速測試提供了良好前提，使常規(guī)的測試能在10秒內(nèi)快速完成，大幅提升了測試的效率，更好的滿足了用戶的需求。

 

超高靈敏度

多達103個光電探測通道，由雙光源及前向、側(cè)向、大角度、后向光電探測器組成三維立體無盲區(qū)檢測系統(tǒng)，探測角度140度。每次測試之前，軟件自動檢測信噪度，使儀器對大小顆粒的微小變化有著超高的靈敏度。

 

適應(yīng)性

可選具有分散能力分散系統(tǒng)，即使對于超大密度的金屬粉末、玻璃粉末均有良好的分散效果而不沉淀，從而滿足各種不同密度的顆粒粒度測試的需要。

 

 

六、技術(shù)指標(biāo)

1.測量范圍：0.01-3600μm（濕法，取決于樣品），0.1-3600μm（干法，取決于樣品）

2.測量原理：全量程米氏散射理論

3.重復(fù)性誤差：≤0.5%（取決于樣品）

4.準確性誤差：≤±0.6%（取決于樣品）

5.測量速度：常規(guī)測量10秒內(nèi)完成

6.進樣方式：

濕法自動化測試*，進樣器采用帶進口電機的大功率精密離心泵，攪拌速度可達4000轉(zhuǎn)/分鐘，內(nèi)置超聲，均為無級連續(xù)可調(diào)（*配SCF-105B時）；

干法自動化測試*，進樣器分散工作壓力0.05-0.6MPa無級連續(xù)可調(diào)，壓電陶瓷晶體振動進樣速度0-99% 無級連續(xù)可調(diào)。（*配DPF-110時）。

7.光路系統(tǒng)：

雙光源設(shè)計，采用進口氦-氖激光器，波長0.6328微米；并有半導(dǎo)體藍光光源，波長0.466微米，極大地提高了對納米級顆粒及少量大顆粒的分辨力。激光功率始終穩(wěn)定，功率波動小于0.5%；

儀器設(shè)計符合國際激光安全規(guī)范，具備激光束自動防護功能；

    采用一體式高精度全鋁合金光學(xué)平臺，長期穩(wěn)固可靠；

單鏡頭設(shè)計，采用透鏡后傅立葉變換結(jié)構(gòu)。光路系統(tǒng)全封閉，有效解決粉塵污染問題；

探測器自動對中。

8.檢測器：

探測通道數(shù)103個，由前向、側(cè)向、大角度和后向光電探測器組成三維立體檢測系統(tǒng)，探測角140度，最小探測角0.016度，無盲區(qū)。

9.軟件功能：

豐富的自定義報表功能，方便用戶靈活的獲取數(shù)據(jù)和定義報表樣式；

軟件設(shè)計模塊化，儀器狀態(tài)可視化，操作界面人性化；

具備SOP標(biāo)準操作流程功能；

多種數(shù)據(jù)分析模型，滿足不同特性樣品的測試需要；

有導(dǎo)航功能的清晰、明了的流程界面；

具備人工智能，儀器具備自檢功能，自動識別進樣系統(tǒng)；

每次測量前能自動測量電背景，有效消除電噪聲對測試結(jié)果的影響；

多種方式的測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出，方便數(shù)據(jù)交流；

完善、開放的樣品特性參數(shù)數(shù)據(jù)庫，具有常用樣品折射率和吸收率參數(shù)；

體積分布、表面積分布、長度分布和數(shù)量分布之間可以相互轉(zhuǎn)換。

提供符合GMP附件《計算機化系統(tǒng)》要求的軟件解決方案，具備用戶分級、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)完整性及可追溯功能。

10.外觀尺寸：

主機：1330×266×380 mm

循環(huán)進樣器：240×380×370mm（SCF-108A），210×260×345mm（SCF-105B） 

干法進樣器：305×245×295mm（DPF-110）