为什么不同粒度仪所测的结果不同

粒度分布做为金属3D打印领域评价金属粉末质量的常用指标，其测试方法有很多。不同的仪器测试出来的结果可能不同，这是什么原因呢？

一、激光粒度测试原理

由激光器发出的一束光，经滤波、扩束、准值后变成一束平行光，在该平行光束没有照射到颗粒的情况下，光束穿过富氏透镜后在焦平面上汇聚形成一个很小很亮的光电---焦点；当颗粒通过光束中时，颗粒将使激光发生散射现象，一部分光向与光轴成一定的角度向外散射，如下图所示。

二、影响测试结果有哪些因素？

1、背景

背景是激光透过样品池及纯净介质后在探测器上形成的固定的光信号。目的就是要在粒度测试时扣除这些固定的、与样品无关的信号，消除样品散射光以外的因素对测量结果的影响，保证测量结果的准确可靠。影响背景状态因素有：对中不良、样品池粘附颗粒或结雾、介质不干净、激光器老化。

2、遮光率

遮光率是颗粒对激光造成衰减的比例。样品颗粒越多，遮光率越大。颗粒越细，遮光率应小些，颗粒越粗，遮光率应大些，以避免复散射和样品量不足对测试结果造成影响。一般遮光率的范围在10±5之间。

3、折射率和吸收率

折射率是指光在真空中速度与光在其它材料中的速度的比值。颗粒的折射率越高，表明折射的能力越强

吸收率是指光照射到颗粒上热辐射能被吸收的量与投射到颗粒上的总热辐射能量之比。其大小表示颗粒对激光的吸收能力强弱。

4、分辨力

分辨力是能被激光粒度仪有效辨别的两个样品的最小差值。是衡量一台激光粒度仪性能高低的主要指标。影响分辨力的因素很多：光电探测器数量：数量越多分辨力越高；反演算法的优劣：好的反演算法分辨力高；分布模型：多峰模型分辨力高，单峰模型分辨力低；富氏镜头：相差小的富氏镜头分辨力高，相差大的富氏镜头分辨力低。

5、介质

介质的主要作用就是让颗粒均匀分散，使粒度测试得以顺利进行。

湿法粒度测试最常用的液体就是水，其次是无水乙醇。对其有以下要求：

（1）纯净

（2）不与颗粒发生物理、化学反应

（3）与颗粒具有良好的亲和性，即对颗粒表面具有良好的润湿作用

（4）使颗粒具有适当的悬浮状态

（5）介质与室温的温差要尽量小，以防样品池结雾

干法粒度测试常用的介质是压缩空气，其次是氮气。对其要求是纯净、干燥、压力可调、价格便宜等。

6、分散剂

分散剂是使介质表面张力显著降低，从而改善颗粒表面润湿或带电状态的物质。分散剂具有使“团粒”分散和阻止颗粒团聚的双重作用。常用的分散剂有六偏磷酸钠和焦磷酸钠等。

7、取样

粒度测试是用少量的样品来代表大堆物料粒度分布的过程，因此取样需具有代表性，是粒度测试最重要的环节。

三、为什么不同粒度仪所测的结果不同

1、所用仪器原理不同。颗粒是不规则的、非球形的，由于不同原理的仪器所测出的等效粒径不同，所以测量结果不用

2、相同原理的仪器由于标定体系不同，所得到的粒度值会有较大差异。

3、仪器目前的状态、分辨力、参数设置等不同造成的。

4、分散时间、分散剂、遮光率、介质等测试条件不用造成的。

四、粒度测试结果不同怎么办

1、如果原理不用的仪器，结果不同属正常现象，在两者之间找到一个换算差值。

2、如果原理相同的仪器，首先要统一测试条件，包括介质、分散剂、分散时间、遮光率、取样方法等。其次是查看仪器状态，包括背景、背景校准、样品池、折射率、分析模式、参数设置等，如果仍无法统一且两个结果都是稳定的，可找到一个换算差值。

3、要用标准样验证两个仪器的性能，找出不准的那台仪器。

4、将样品送到有资质的、有信誉的第三方机构进行测试，这样就能发现性能不好的那台机器。