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關于粒度儀器的準確性問題分析
  • 發(fā)布日期:2022-05-16     信息來源:      瀏覽次數(shù):402
    •   粒度儀器的準確性問題
       
        準確性是指測量值相對真值的偏差;偏差的絕對值越小,就說明測量的準確性越高。
       
        因此通常的測量儀器都有“準確性”這個指標。然而粒度測量儀器卻是個例外,因為在絕大多數(shù)情況下,粉體粒度事實上沒有真值,所以對它的測量也談不上“準確性”。
       
        一個粉體樣品是由成萬上億個單個顆粒組成的。粒度是對樣品顆粒大小的整體描述,通常用一個分布函數(shù)來表示(實際測量中,用粒度分布表或粒度分布曲線表示),這個函數(shù)稱為粒度分布(函數(shù))。在同一個粉體樣品中,各個顆粒的大小是互不相同的;除了球狀顆粒這一特例之外,各個顆粒的形狀往往也互不一樣。單個顆粒的大小稱為“粒徑”。(微分)粒度分布是指單位粒徑段上對應于該粒徑的顆粒重量或數(shù)量。因此粒度測量的基礎是粒徑或顆粒大小。如果顆粒是圓球形的,那么粒徑就是直徑,其真值是明確的。然而對于占粉體材料絕大多數(shù)的形狀不規(guī)則的顆粒而言,粒徑的真值是什么呢?
      粒度儀
        作了如下定義:“通過顆粒重心,連接顆粒表面兩點之間的線段的大小。因此,在這種情況下,直徑不是單一的,而是一個分布,即連續(xù)地從一個上限值變化到一個下限值,這時的粒徑只能是所有這些直徑的統(tǒng)計平均值。因此,對于一個給定的非球狀顆粒,其粒度值還和計算的平均方法有關。這里已經(jīng)從理論上指出了“粒經(jīng)”值的不確定性。
       
        在實際的粒度測量操作中,我們不可能如上述理論那樣去測量或定義粒經(jīng)。我們是用等效粒徑的這一參數(shù)去描述顆粒大小的,其定義是:“當被測顆粒的某種物理特性與某一直徑的同質球體(組合)相近時,就把該球體的直徑作為被測顆粒的等效粒徑”。
       
        當然,如果被測顆粒是圓球形的,則等效粒徑就是其真實直徑。不同原理的儀器,采用不同的物理特性作等效時的參考量,例如,激光粒度儀利用顆粒對光的散射特性,沉降儀利用沉降速度,電阻法(庫爾特)計數(shù)器用電壓脈沖高度等等。既然作等效參考用的物理特性不同,就必然造成等效結果的不同,即粒徑值的不同。甚至會出現(xiàn)一個顆粒等效于一組球體組合的現(xiàn)象。到底以哪一種結果為準呢?或者說哪一個代表真值呢?誰都不能說是,也不能說誰不是。
       
        從更基本的角度上看,不規(guī)則物體客觀上就不存在“直徑”。所謂的“直徑”都是人為定義的。定義不同,“真值”就不同,不存在通常意義上的“真值”。沒有通常意義上的“真值”,就談不上測量的“準確性”。
       
        如果非要使用“準確性”指標不可,只能對不同類型的儀器、不同形貌特征的粉體樣品,分別給出其標準值作為“真值”,以統(tǒng)一粒度測量的數(shù)值。但這樣做的工作量是巨大的,要得出為各方所認可的結果也很困難。