Máy phân tích kích thước hạt bằng laser PSA-2L2309A

Tổng quan về máy

PSA-2L2309A là máy phân tích kích thước hạt bằng laser tự động hoàn toàn, tích hợp hệ thống phân tán mẫu ướt và khô. Thiết bị sử dụng phương pháp Laser Diffraction kết hợp hai nguyên lý phân tích Mie Scattering và Fraunhofer Diffraction, đáp ứng ISO 13320.

Máy phân tích kích thước hạt PSA-2L2309A được thiết kế để xác định phân bố kích thước hạt (Particle Size Distribution – PSD) của các loại vật liệu dạng bột, hạt hoặc huyền phù. Thiết bị được ứng dụng trong kiểm soát chất lượng sản xuất công nghiệp, nghiên cứu và phát triển, phòng thí nghiệm và các viện nghiên cứu.

Hệ thống quang học sử dụng công nghệ Inverse Fourier/Folded Optical Path, kết hợp detector có dải góc thu tín hiệu từ 0,015° đến 145°. Dải góc thu rộng giúp thiết bị thu nhận tín hiệu tán xạ từ các nhóm hạt có kích thước khác nhau và mở rộng khả năng phân tích.

Nguyên lý đo kích thước hạt bằng nhiễu xạ laser

1. Laser chiếu qua vùng chứa mẫu

Máy phân tích kích thước hạt bằng Laser PSA-2L2309A sử dụng Fiber Laser 639 nm, công suất tối đa 4 mW, thuộc Laser Class 1. Khi chùm laser đi qua vùng chứa mẫu, các hạt trong mẫu tương tác với ánh sáng laser và tạo ra hiện tượng nhiễu xạ và tán xạ ánh sáng.

Đặc điểm của ánh sáng tán xạ phụ thuộc vào kích thước của hạt. Nhìn chung, các hạt có kích thước lớn tạo ra tín hiệu tán xạ mạnh hơn ở vùng góc nhỏ, trong khi các hạt nhỏ tạo ra sự phân bố tín hiệu đáng kể hơn ở các góc lớn.

2. Detector thu nhận ánh sáng tán xạ

Ánh sáng tán xạ từ các hạt được hệ thống detector thu nhận. PSA-2L2309A sử dụng mảng detector phân bố logarit, với dải góc thu từ 0,015° đến 145°.

Dải góc rộng này cho phép hệ thống thu nhận thông tin tán xạ trên nhiều vùng góc khác nhau. Đây là yếu tố quan trọng để phân tích mẫu có phân bố kích thước hạt rộng.

Hệ thống detector của PSA-2L2309A có 116 photodetector cho hệ thống phân tán ướt và 116 photodetector cho hệ thống phân tán khô.

3. Phân tích tín hiệu bằng Mie và Fraunhofer

Từ tín hiệu ánh sáng thu được, phần mềm xác định phân bố kích thước hạt dựa trên mô hình quang học phù hợp.

Thiết bị sử dụng:

• Fraunhofer Diffraction – nhiễu xạ Fraunhofer.
• Mie Scattering – tán xạ Mie.

Đối với phương pháp Fraunhofer, sự phân bố cường độ ánh sáng nhiễu xạ được sử dụng để xác định phân bố kích thước của các hạt. Phương pháp này thường phù hợp với các hạt có kích thước đủ lớn và điều kiện quang học phù hợp.

Đối với các hạt nhỏ hơn, đặc biệt khi kích thước hạt có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất quang học của vật liệu, Mie Scattering cung cấp mô hình phân tích dựa trên tương tác giữa ánh sáng và hạt, bao gồm các đặc tính quang học của hệ mẫu.

Máy phân tích kích thước hạt PSA-2L2309A sử dụng kết hợp hai nguyên lý này trong hệ thống phân tích nhằm đáp ứng dải kích thước hạt rộng.

4. Từ tín hiệu tán xạ đến phân bố kích thước hạt

Sau khi thu nhận tín hiệu, phần mềm xử lý cường độ ánh sáng tán xạ theo các góc khác nhau để tính toán Particle Size Distribution – PSD.

Một ưu điểm của PSA-2L2309A là phần mềm sử dụng Unconstrained Free-Fitting Technology. Công nghệ này thu thập dữ liệu tán xạ theo thời gian thực và không giới hạn phép phân tích bởi một mô hình hàm phân bố cố định.

Theo dữ liệu nhà sản xuất, công nghệ Free-Fitting cho phép phân tích các nhóm hạt đa mode (multi-modal) dựa trực tiếp trên phân bố phổ tán xạ. Điều này giúp kết quả phân tích phản ánh sự phân bố kích thước hạt của mẫu thay vì bị giới hạn bởi một mô hình phân bố được lựa chọn trước.

Đối với các hạt có kích thước <2 μm, thiết bị thực hiện phân tích trên 12 cấp kích thước hạt với độ phân giải vật lý cao.

Hệ thống phân tán mẫu ướt và khô

Độ chính xác của phép đo kích thước hạt không chỉ phụ thuộc vào hệ thống quang học mà còn phụ thuộc vào khả năng phân tán mẫu. Nếu các hạt bị kết tụ, thiết bị có thể nhận diện một tập hợp hạt kết tụ như một hạt có kích thước lớn hơn kích thước thực tế.

máy phân tích kích thước hạt PSA-2L2309A sử dụng các module phân tán ướt và khô riêng biệt.

Phân tán ướt của máy phân tích kích thước hạt

Hệ thống phân tán ướt gồm:

• Siêu âm: 40 kHz, 60 W, thời gian điều chỉnh được.
• Bộ khuấy: 0–3000 rpm, điều chỉnh được.
• Hệ thống tuần hoàn: lưu lượng định mức 1–8 L/phút, công suất định mức 120 W.
• Bể mẫu: 600 mL.
• Micro-sample cuvette: tùy chọn.

Hệ thống tuần hoàn có đường ống ngắn, giúp hạn chế sự lắng của các hạt lớn và hỗ trợ duy trì trạng thái phân tán đồng đều trong quá trình đo.

Phân tán khô máy phân tích kích thước hạt

Hệ thống phân tán khô sử dụng Dry-Turbulence Dispersion Patent kết hợp kỹ thuật Normal Shock Wave Shear. Mẫu được cấp tự động bằng Automatic Sampler theo thiết lập SOP và sử dụng khí nén làm môi trường phân tán.

Cấu hình này phù hợp với các mẫu dạng bột hoặc vật liệu không thuận tiện khi phân tán trong chất lỏng.

Đặc điểm nổi bật của PSA-2L2309A

máy phân tích kích thước hạt có đường  quang Inverse Fourier

Công nghệ Inverse Fourier/Folded Optical Path giúp việc thu nhận ánh sáng tán xạ không bị giới hạn đơn thuần bởi tiêu cự của đường quang. Dải góc detector 0,015°–145° hỗ trợ mở rộng dải đo và nâng cao độ phân giải của hệ thống.

Đường quang được thiết kế kín, giúp tăng khả năng chống bụi và bảo vệ hệ thống quang học.

Tự động căn chỉnh đường quang

Hệ thống căn chỉnh quang học tự động sử dụng động cơ bước lai bốn pha chính xác cao với độ chính xác vi bước ở cấp micromet. Hệ thống duy trì đường quang ở trạng thái tối ưu và loại bỏ yêu cầu điều chỉnh đường quang thủ công.

máy phân tích kích thước hạt có khả năng tự động hóa và SOP

PSA-2L2309A hỗ trợ Full Automatic và Manual Control. Chế độ tự động có thể vận hành theo SOP, giúp chuẩn hóa quy trình đo và giảm ảnh hưởng của thao tác người vận hành.

Phần mềm phân tích và xử lý dữ liệu

Phần mềm hỗ trợ nhiều chế độ phân tích:

• Free Distribution
• R-R Distribution
• Log-Normal Distribution
• Mesh Size Classification

Các phương pháp thống kê gồm:

• Volume Distribution
• Quantity Distribution

Ngoài ra, phần mềm cho phép người dùng:

• Tính phần trăm dựa trên kích thước hạt.
• Tính kích thước hạt dựa trên phần trăm.
• Tính phần trăm dựa trên khoảng kích thước hạt.
• So sánh nhiều kết quả thử nghiệm.
• So sánh các lô nguyên liệu khác nhau.
• So sánh mẫu trước và sau quá trình xử lý.
• So sánh mẫu được kiểm tra tại các thời điểm khác nhau.

Kết quả có thể xuất dưới dạng Word, Excel, Image, Text và thiết bị hỗ trợ kết nối PC/LIMS.

Ứng dụng của máy phân tích kích thước hạt

Máy phân tích kích thước hạt PSA-2L2309A phù hợp cho phân tích kích thước hạt trong:

• Dược phẩm
• Hóa chất
• Sơn và chất phủ
• Nhựa và polymer
• Khoáng sản
• Vật liệu xây dựng
• Gốm sứ
• Bột và vật liệu dạng hạt
• Thực phẩm
• Vật liệu composite
• Nghiên cứu và phát triển
• Kiểm soát chất lượng nguyên liệu
• Kiểm soát chất lượng sản phẩm

Thông số kỹ thuật PSA-2L2309A

Thông số	PSA-2L2309A
Loại thiết bị	Wet and Dry
Dải đo ướt	0,01–3500 μm
Dải đo khô	0,1–3000 μm
Photodetector	Ướt: 116; Khô: 116
Độ chính xác	Ướt: ≤0,5% (CRM D50); Khô: ≤1% (CRM D50)
Độ lặp lại	Ướt: ≤0,5% (CRM D50); Khô: ≤1% (CRM D50)
Nguyên lý thiết kế	Laser Diffraction
Nguyên lý phân tích	Mie Scattering; Fraunhofer Diffraction
Tiêu chuẩn	ISO 13320
Audit Trail	FDA software tùy chọn
Laser	Fiber Laser, 639 nm, Max. 4 mW
An toàn laser	Class 1
Detector	Log-spaced array, 0,015°–145°
Chế độ vận hành	Full Automatic / Manual Control
Căn chỉnh quang học	Full Automatic
Thời gian đo ướt	≤2 phút
Thời gian đo khô	≤1 phút
Thời gian đo điển hình	≤10 giây
Khoảng thời gian mỗi kết quả	500 ms
Siêu âm	40 kHz, 60 W, thời gian điều chỉnh được
Tốc độ khuấy	0–3000 rpm, điều chỉnh được
Tuần hoàn	1–8 L/phút; 120 W
Bể mẫu	600 mL
Micro-sample cuvette	Tùy chọn
Phân tán khô	Dry-turbulence dispersion patent, Normal Shock Wave Shear
Cấp mẫu	Automatic Sampler (SOP setting)
Môi trường phân tán	Compressed Air
Kết nối PC/LIMS	Có
Báo cáo	Word, Excel, Image, Text, v.v.
Môi trường làm việc	5–35°C; độ ẩm <85%
Môi trường bảo quản	-20–50°C
Nguồn điện	220 V, 50/60 Hz

Liên hệ báo giá PSA-2L2309A

PSA-2L2309A là giải pháp phân tích kích thước hạt tích hợp phân tán ướt và khô, tự động căn chỉnh đường quang, tự động phân tán mẫu và phân tích PSD bằng Mie/Fraunhofer. Liên hệ để được tư vấn cấu hình phù hợp với đặc tính mẫu, yêu cầu phân tích và quy trình QC/R&D, đồng thời nhận catalogue và báo giá chi tiết.