本儀器主要用于粉塵粒度分布測定。

品種、規(guī)格：

本儀器粉塵粒度分布測量范圍：0∽150µm。測定粉塵累積質量篩上分布，粉塵粒度分級為150、100、80、60、50、40、30、20、10、8、7、6、5、4、3、2、1µm。

型號的組成及其代表意義：

    M    D   -  1

                                           *代                                                                                

                                           粒徑

                                           測量

使用環(huán)境條件：

貯存溫度：-40℃～60℃；

工作溫度： 15℃～35℃；

相對濕度：≤95%；

大氣壓：86kPa～110kPa。

工作條件：

本儀器應在溫度可控制的室內使用。

對環(huán)境及能源的影響：

本儀器對環(huán)境及能源無任何影響。

安全：

本儀器為非防爆儀器，不能用于具有爆炸危險性的環(huán)境中。

2.     結構特征與工作原理

本儀器主要由沉降池組、制動系統(tǒng)、粉塵光學傳感器、打印機和單片機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。儀器外觀見下圖。

1 活動罩  2 光路對準標志  3 圓盤  4 鎖定旋鈕  5 光強調節(jié)旋鈕

6 電源開關  7 操作面板  8 顯示窗口  9 打印機

粉塵粒度分布測定原理：根據(jù)斯托克斯沉降原理和比爾定律測定粉塵粒度分布。粉塵溶液經過混合后，移入沉降池中，通過旋轉圓盤，使沉降池中的粉塵溶液處于均勻狀態(tài)。溶液中的粉塵顆粒在自身重力的作用下產生沉降現(xiàn)象。在沉降初期，光速所處平面溶質顆粒動態(tài)平衡，即離開該平面與從上層沉降到此的顆粒數(shù)相同。所以該處的濃度是保持不變的。當懸浮液中存在的zui大顆粒平面穿過光束平面后，該平面上就不再有相同大小的顆粒來替代，這個平面的濃度也開始隨之減少。此時刻t和深度h處的懸浮液濃度中只含有小于d_st的顆粒。d_st由斯托克斯公式決定：

                           (1 )

式中：d_{st­­­­-}­——粉塵斯托克斯粒徑，µm；

           h——粉塵溶液在沉降池中的高度，m；

           t——沉降時間，s；

           η——測量時溫度對應的分散液的運動粘度，g/cm.s；

           ρ_l——測量時溫度對應的分散液體真密度，g/cm³；

           ρ_p——粉塵真密度，g/cm³；

       g——重力加速度，9.8m/s²。

3.     技術指標

粉塵粒度分布測定范圍：0∽150µm。測定粉塵累積質量篩上分布，粉塵粒度分級為150、100、80、60、50、40、30、20、10、8、7、6、5、4、3、2、1µm。

測定誤差：d<40µm時，粉塵粒度分布重復測定誤差≤10%，粉塵粒度測量誤差（用GBW（E）120004a微粒標準物質為試驗粉塵）:d50=10μm～13μm.

工作電源：220V AC。

4.     尺寸、重量

外形尺寸：430㎜×285㎜×300㎜；

重量：15㎏

5.       安裝與調試

MD-1型粉塵粒度分布測定儀屬實驗室用精密儀器，測量時應安裝在平坦的試驗臺上固定使用。

6.       使用與操作

 6.1使用前準備：

使用儀器前應仔細閱讀說明書，熟練掌握儀器的操作步驟和方法。

實驗室房間溫度波動在±1℃以內。

6.2 制樣

6.2.1 濾膜粉塵樣

    用粉塵采樣器等儀器收集的濾膜粉塵樣品進行粒度分析時，將濾膜樣品放入25mL的稱量瓶中，倒入適量的溶液，放置15~30min，待濾膜上的粉塵全部容入溶液中，或用鑷子取出濾膜，取出濾膜時應盡量將濾膜上粉塵脫落。

6.2.2 研磨產生的粉塵或其它粉塵

    對于研磨產生的粉塵或其它粉末在進行粒度分析前，應將粉塵放入烘箱中烘干，然后過200目標準篩。篩下粉塵方可進行粒度分析。

6.3 選擇分散劑

液體的選擇應滿足下列要求：

——液體的密度應小于所測顆粒固體的理論密度；

——粉塵不溶解于液體且不與其發(fā)生化學反應；

——液體的粘度要合適，既不能使實驗時間過長，也不能讓粗大顆粒沉降太快。

6.4 儀器背景值調整

在進行測試之間應調整好背景值，使該值在2500~3800之間，保證測量的準確。

6.5 儀器的使用操作

完成準備工作之后，確認儀器完好時，可進行粒度分布測定工作。

1）    連接好電源線，打開電源開關，儀器顯示狀態(tài)1（state 1）。

2） 按進行鍵GO，使儀器進入狀態(tài)2（state 2）后，按ENT鍵，儀器提示輸入?yún)?shù)：粉塵真密度ρ_p、液體真密度ρ₁、粘度系數(shù)V和沉降池高度H。

參數(shù)輸入步驟：

根據(jù)儀器提示，正確輸入?yún)?shù)。

若輸入?yún)?shù)有誤，在按ENT鍵之前，可按CLS鍵消除，用戶可重新輸入。參數(shù)輸入正確，按ENT鍵加以確認。

參數(shù)的確定：

粉塵真密度ρ_p可以采用真密度測試裝置測定。

液體真密度ρ₁、粘度系數(shù)V根據(jù)實驗時溫度查附錄表1、表2。

沉降池高度以沉降池上的刻度線為準，從低到高依次是1、2、3、4，當液面高度與刻度線重合時的刻度線高度值就是沉降池高度H。

參數(shù)輸入正確后，儀器提示顯示OK。

3） 用吸管往沉降池中移入適量的分散劑，液面高度高于1即可。

把沉降盒向右旋轉45度，將沉降池放入沉降盒內，然后再將沉降盒旋回原位，并確認已將沉降池頂緊，旋轉圓盤上的光路對準標志線與儀器上的標志線重合后，即可進行下一步工作。

注：在進行背景值、光密度值測量時，都應保證沉降池頂緊，旋轉圓盤上的光路對準標志線與儀器上的標志線重合，重合后旋轉鎖定旋鈕鎖定圓盤。后面不再重復敘述。

4） 按進行鍵GO，儀器進入狀態(tài)4（state 4）后，按ENT鍵測出背景值。

若分散劑用乙酸丁酯，為準確起見，測背景時應在乙酸丁酯溶液放入一張空白濾膜，然后將沉降池放入沉降盒；若分散劑用無水乙醇，則無需在分散劑放空白濾膜。

 注：該值應在2500~3800之間，如果超出范圍，可通過調節(jié)光強調節(jié)旋鈕使該值處于該范圍。該步驟應在儀器測試前調節(jié)好。

測定完畢后，取出沉降池，將溶液倒出，然后將制備好的粉塵溶液倒入沉降池并放入儀器內，再按ENT 鍵，測zui大光密度值，儀器顯示該值以100±10左右為宜，大于100時應稀釋粉塵溶液，小于90時應加粉塵，直到調節(jié)到合適為止。

 1）溶液濃度變化后，可直接按ENT 鍵，重測光密度值，直到合適為止。

2）每次測定之前都應反復轉動圓盤，使粉塵溶液均勻，之后才能測量。

5） 按進行鍵GO，儀器進入狀態(tài)5（state5）后，按ENT鍵開始測量，此時儀器隨時間自動顯示時間t和光密度值。

 上圖中150為累計測試時間，單位為s，80.6為光密度值。

6） 當達到所需粒徑的測量時間時（按公式2計算），按BRE 鍵終止測量，儀器自動計算，并顯示粒度分布值。

7） 作平行樣時需再次搖動溶液，然后按復位鍵RET，再按進行鍵GO，使儀器進入狀態(tài)6（state6），再按ANG鍵，儀器又開始測量，測量完畢，關掉電源。

8） 結果重顯

按GO鍵，儀器進入狀態(tài)1（state1）；

按RED鍵，儀器提示用戶要顯示第幾次結果，用戶輸入次數(shù)值后按ENT鍵確認，儀器自動顯示該次粉塵粒度分布結果。

9） 打印

按GO鍵，儀器進入狀態(tài)1（state1）；

按P鍵，儀器提示用戶要打印第幾次結果，用戶輸入次數(shù)值之后按ENT 鍵確認，儀器自動打印該次粉塵粒度分布結果。

6.6 注意事項

    在*次進行粒度測試時，應對儀器數(shù)據(jù)進行清零，保證數(shù)據(jù)存儲正確。在狀態(tài)1（state1）按CLR鍵。

7．故障分析與排除

8．保養(yǎng)與維修

嚴格按使用說明書操作MD-1型粉塵粒度分布測定儀，用完后保持儀器清潔。

儀器使用過程中出現(xiàn)故障，應及時送儀器專修人員進行檢修，以保證儀器正常工作。

儀器使用結束后應妥善保管，連續(xù)三個月不用，應進行通電一次。

9．運輸、貯存

儀器可采用包括陸運、水運和空運在內的各種方式進行運輸，運輸中須防止雨淋，防止與腐蝕品混裝。

儀器應貯存于具有良好的通風條件，溫度在+2℃~40℃，相對濕度不大于80%的倉庫內，空氣中不應含有酸、堿等腐蝕性氣體。存放期超過一年以上的產品出廠或使用前應逐臺檢查，更換銹蝕的元器件并重新進行出廠檢驗。

10．開箱及檢查

開箱后應檢查各部件螺絲是否松動，是否有說明書、產品合格證、配套部件是否和裝箱單上*。

11．其它

   MD-1型粉塵粒度分布測定儀配套部件見附表。

沉降時間計算公式：

式中     d-粉塵粒徑，µm；

             H-粉塵溶液在沉降池中的高度，（注意高度是刻度線值，1、2、3、4）；

             T-粒徑為d的粉塵顆粒所需沉降時間，s；

             V-測量時溫度對應的分散液的運動粘度，g/cm.s；

             ρ_l-測量時溫度對應的分散液體真密度，g/cm³；

             ρ_p-粉塵真密度，g/cm³； 

             g-重力加速度，9.8m/s²。