1. 概述

产品特点：

MD-1 型粉尘粒度分布测定仪采用斯托克斯原理和比尔定律进行分析检测，能准确测定粉尘粒度分布。与常规方法相比省去天平称重和显微镜数数等繁杂工作。读数直观，测定结果自动储存，也可由用户根据需要选择，把结果通过显示屏或打印机输出。仪器具有掉电保护功能，可储存40次粒度分布数据，储存的数据可根据用户意图进行清除。

主要用途及使用范围：

本仪器主要用于粉尘粒度分布测定。

品种、规格：

本仪器粉尘粒度分布测量范围：0∽150μm。测定粉尘累积质量筛上分布，粉尘粒度分级为150、100、80、60、50、40、30、20、10、8、7、6、5、4、3、2、1μm。

型号的组成及其代表意义：

M D - 1第一代粒径测量

使用环境条件：

贮存温度：-40℃～60℃；

工作温度： 15℃～35℃；

相对湿度：≤95%；

大气压：86kPa～110kPa。

工作条件：

本仪器应在温度可控制的室内使用。

对环境及能源的影响：

本仪器对环境及能源无任何影响。

安全：本仪器为非防爆仪器，不能用于具有爆炸危险性的环境中。

2. 结构特征与工作原理

本仪器主要由沉降池组、制动系统、粉尘光学传感器、打印机和单片机数据处理系统等部分组成。仪器外观见下图。

1 活动罩 2 光路对准标志 3 圆盘 4 锁定旋钮 5 光强调节旋钮

6 电源开关 7 操作面板 8 显示窗口 9 打印机

图1 MD-1 型粉尘粒度分析仪结构图

粉尘粒度分布测定原理：根据斯托克斯沉降原理和比尔定律测定粉尘粒度分布。粉尘溶液经过混合后，移入沉降池中，通过旋转圆盘，使沉降池中的粉尘溶液处于均匀状态。溶液中的粉尘颗粒在自身重力的作用下产生沉降现象。在沉降初期，光速所处平面溶质颗粒动态平衡，即离开该平面与从上层沉降到此的颗粒数相同。所以该处的浓度是保持不变的。当悬浮液中存在的最大颗粒平面穿过光束平面后，该平面上就不再有相同大小的颗粒来替代，这个平面的浓度也开始随之减少。此时刻t 和深度h 处的悬浮液浓度中只含有小于dst 的颗粒。dst 由斯托克斯公式决定：

(1 )

式中：dst-——粉尘斯托克斯粒径，μm；

h——粉尘溶液在沉降池中的高度，m；

t——沉降时间，s；

η——测量时温度对应的分散液的运动粘度，g/cm.s；

ρl——测量时温度对应的分散液体真密度，g/cm3；

ρp——粉尘真密度，g/cm3；

g——重力加速度，9.8m/s2。

图2 沉降原理图

3. 技术指标

粉尘粒度分布测定范围：0∽150μm。测定粉尘累积质量筛上分布，粉尘粒度分级为150、100、80、60、50、40、30、20、10、8、7、6、5、4、3、2、1μm。

测定误差：d<40μm 时，粉尘粒度分布重复测定误差≤10%，粉尘粒度测量误差（用GBW（E）

120004a 微粒标准物质为试验粉尘）:d50=10μm～13μm.

工作电源：220V AC。

4. 尺寸、重量

外形尺寸：430 ㎜×285 ㎜×300 ㎜；

重量：15 ㎏±

5. 安装与调试

MD-1 型粉尘粒度分布测定仪属实验室用精密仪器，测量时应安装在平坦的试验台上固定使用。

6. 使用与操作

6.1 使用前准备：

使用仪器前应仔细阅读说明书，熟练掌握仪器的操作步骤和方法。

实验室房间温度波动在±1℃以内。

6.2 制样

6.2.1 滤膜粉尘样

用粉尘采样器等仪器收集的滤膜粉尘样品进行粒度分析时，将滤膜样品放入25mL 的称量瓶中，倒入适量的溶液，放置15~30min，待滤膜上的粉尘全部容入溶液中，或用镊子取出滤膜，取出滤膜时应尽量将滤膜上粉尘脱落。

6.2.2 研磨产生的粉尘或其它粉尘

对于研磨产生的粉尘或其它粉末在进行粒度分析前，应将粉尘放入烘箱中烘干，然后过200 目标准筛。筛下粉尘方可进行粒度分析。

6.3 选择分散剂

液体的选择应满足下列要求：

——液体的密度应小于所测颗粒固体的理论密度；

——粉尘不溶解于液体且不与其发生反应；

——液体的粘度要合适，既不能使实验时间过长，也不能让粗大颗粒沉降太快。

6.4 仪器背景值调整

在进行测试之间应调整好背景值，使该值在2500~3800 之间，保证测量的准确。

6.5 仪器的使用操作

完成准备工作之后，确认仪器完好时，可进行粒度分布测定工作。

1） 连接好电源线，打开电源开关，仪器显示状态1（state 1）。

2） 按进行键GO，使仪器进入状态2（state 2）后，按ENT 键，仪器提示输入参数：粉尘真密

度ρp、液体真密度ρ1、粘度系数V 和沉降池高度H。

参数输入步骤：

根据仪器提示，正确输入参数。

若输入参数有误，在按ENT 键之前，可按CLS 键消除，用户可重新输入。参数输入正确，按ENT 键加以确认。

参数的确定：

粉尘真密度ρp 可以采用真密度测试装置测定。

液体真密度ρ1、粘度系数V 根据实验时温度查附录表1、表2。

沉降池高度以沉降池上的刻度线为准，从低到高依次是1、2、3、4，当液面高度与刻度线重合时的刻度线高度值就是沉降池高度H。

参数输入正确后，仪器提示显示OK。

3） 用吸管往沉降池中移入适量的分散剂，液面高度高于1 即可。

把沉降盒向右旋转45 度，将沉降池放入沉降盒内，然后再将沉降盒旋回原位，并确认已将沉降池顶紧，旋转圆盘上的光路对准标志线与仪器上的标志线重合后，即可进行下一步工作。

注：在进行背景值、光密度值测量时，都应保证沉降池顶紧，旋转圆盘上的光路对准标志线与仪器上的标志线重合，重合后旋转锁定旋钮锁定圆盘。后面不再重复叙述。

4） 按进行键GO，仪器进入状态4（state 4）后，按ENT 键测出背景值。

若分散剂用乙酸丁酯，为准确起见，测背景时应在乙酸丁酯溶液放入一张空白滤膜，然后将沉降池放入沉降盒；若分散剂用无水乙醇，则无需在分散剂放空白滤膜。

注：该值应在2500~3800 之间，如果超出范围，可通过调节光强调节旋钮使该值处于该范围。

该步骤应在仪器测试前调节好。

测定完毕后，取出沉降池，将溶液倒出，然后将制备好的粉尘溶液倒入沉降池并放入仪器内，再按ENT 键，测最大光密度值，仪器显示该值以100±10 左右为宜，大于100 时应稀释粉尘溶液，小于90 时应加粉尘，直到调节到合适为止。

注：1）溶液浓度变化后，可直接按ENT 键，重测光密度值，直到合适为止。

2）每次测定之前都应反复转动圆盘，使粉尘溶液均匀，之后才能测量。

5） 按进行键GO，仪器进入状态5（state5）后，按ENT 键开始测量，此时仪器随时间自动显示时间t 和光密度值。

注：上图中150 为累计测试时间t，单位为s，80.6 为光密度值。

6） 当达到所需粒径的测量时间时（按公式2 计算），按BRE 键终止测量，仪器自动计算，并显示粒度分布值。

7） 作平行样时需再次摇动溶液，然后按复位键RET，再按进行键GO，使仪器进入状态6（state6），再按ANG 键，仪器又开始测量，测量完毕，关掉电源。

8） 结果重显按GO 键，仪器进入状态1（state1）；

按RED 键，仪器提示用户要显示第几次结果，用户输入次数值后按ENT 键确认，仪器自动显示该次粉尘粒度分布结果。

9） 打印按GO 键，仪器进入状态1（state1）；

按P 键，仪器提示用户要打印第几次结果，用户输入次数值之后按ENT 键确认，仪器自动打印该次粉尘粒度分布结果。

6.6 注意事项

在第一次进行粒度测试时，应对仪器数据进行清零，保证数据存储正确。在状态1（state1）按CLR 键。

7．故障分析与排除

8．保养与维修

严格按使用说明书操作MD-1 型粉尘粒度分布测定仪，用完后保持仪器清洁。

仪器使用过程中出现故障，应及时送仪器专修人员进行检修，以保证仪器正常工作。

仪器使用结束后应妥善保管，连续三个月不用，应进行通电一次。

9．运输、贮存

仪器可采用包括陆运、水运和空运在内的各种方式进行运输，运输中须防止雨淋，防止与腐蚀品混装。

仪器应贮存于具有良好的通风条件，温度在+2℃~40℃，相对湿度不大于80%的仓库内，空气中不应含有酸、碱等腐蚀性气体。存放期超过一年以上的产品出厂或使用前应逐台检查，更换锈蚀的元器件并重新进行出厂检验。

10．开箱及检查

开箱后应检查各部件螺丝是否松动，是否有说明书、产品合格证、配套部件是否和装箱单上一致。

11．其它

MD-1 型粉尘粒度分布测定仪配套部件见附表。

沉降时间计算公式：

式中 d-粉尘粒径，μm；

H-粉尘溶液在沉降池中的高度，（注意高度是刻度线值，1、2、3、4）；

T-粒径为d 的粉尘颗粒所需沉降时间，s；

V-测量时温度对应的分散液的运动粘度，g/cm.s；

ρl-测量时温度对应的分散液体真密度，g/cm3；

ρp-粉尘真密度，g/cm3；

g-重力加速度，9.8m/s2。

12．产品资质编号

MD-1 型粉尘粒度分布测定仪执行MT422-1996 标准。

附录1

装 箱 单

1. MD-1 型粉尘粒度分布测定仪

2. 沉降池一套

3. 电源电缆一根

4. 使用说明书一份

5. 合格证一份

附录2