JPH0635948U - レーザ回折式粒度分布測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高濃度または大量の試料（懸濁液）から測定
に必要な懸濁液を偏析なくサンプリングすることがで
き、信頼性の高い測定を行うことができるレーザ回折式
粒度分布測定装置を提供すること。 【構成】 分散バス１に対して、試料と分散媒とが供給
され、試料を分散媒中に分散させるための前置分散バス
２０と、ポンプ２６を有する循環流路２１とからなる前
置分散装置１９を分離自在に接続し、この前置分散装置
１９において予め分散処理した懸濁液を前記分散バス１
に供給するように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レーザ回折式粒度分布測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

粒子の測定技術は、薬品、食品、セラミックス、化粧品、塗料、色素など広い 分野にわたって、粉末状の物質の性能を決定し、また、評価する上で不可欠であ り、その重要性は日増しに高まっている。このような粒子の分布を測定する手法 の一つにレーザ回折式粒度分布測定方法がある。この粒度分布測定方法は、例え ば粉体試料を分散媒と称される液体中に分散攪拌して懸濁液とし、この懸濁液を フローセルに導入し、その状態でフローセルに対してレーザ光を照射し、そのと きの回折光を検出器によって検出し、これによって得られる回折光の強度分布を 求め、フランホーファ回折、ミー散乱理論に基づいて試料の粒度分布を求めるも のである。

【０００３】 図２は上記レーザ回折式粒度分布測定方法に用いる装置の従来構成を概略的に 示すもので、この図において、１は分散バスで、その内部にはモータ２によって 回転する攪拌羽根３が設けられていると共に、適宜傾斜した底面４の外部には図 外の発振器によって振動する超音波振動子５が設けられており、投入される測定 対象である粉体（あるいはスラリー）とこれを分散させる分散媒（例えば純水や アルコールなど）を混合攪拌する。

【０００４】 ６はフローセルで、前記分散バス１とはポンプ７、切換え弁８を備えた循環流 路９によって接続されている。１０はフローセル６の一方の側に設けられるレー ザ光源、１１，１２はフローセル６の他方の側に設けられる集光レンズ、光検出 器で、これらフローセル６、レーザ光源１０、集光レンズ１１および光検出器１ ２などによって測定部１３が形成される。なお、１４は排出流路である。

【０００５】 ところで、前記レーザ回折式粒度分布測定装置において測定試料として用いら れる粉体の量は、数ｍｇ〜数ｇと云うような微量である。通常試料として用意さ れる粉体１５は、必要量よりも多いため、図２に示すように、スパーテルなどの ような器具１６を用いて、別途用意した分散媒と共に分散バス１中に投入される 。また、測定試料が懸濁液状の場合には、通常、測定適性濃度よりも濃いことが 多く、従って、この場合も、同図に示すように、試料１７の一部をピペットなど の器具１８でサンプリングして、別途用意した分散媒と共に分散バス１中に投入 される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記試料１３，１５中の粉粒体の粒子径に分布がある場合や、 サンプリング時に全体を代表するような均一なサンプリングでないような場合に は、測定された粒度は正確さを欠いたものとなる。つまり、前記いずれの場合に おいても、母集団から一部分を取り出して測定するので、いかにして母集団を代 表する試料（懸濁液）をフローセル６に供給するかが精度の高い測定を行う上で 重要である。

【０００７】 本考案は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的とするところは、 高濃度または大量の試料（懸濁液）から測定に必要な懸濁液を偏析なくサンプリ ングすることができ、信頼性の高い測定を行うことができるレーザ回折式粒度分 布測定装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係るレーザ回折式粒度分布測定装置は、分 散バスに対して、試料と分散媒とが供給され、試料を分散媒中に分散させるため の前置分散バスと、ポンプを有する循環流路とからなる前置分散装置を分離自在 に接続し、この前置分散装置において予め分散処理した懸濁液を前記分散バスに 供給するように構成されている。

【０００９】

【作用】

上記構成のレーザ回折式粒度分布測定装置においては、分散バスの前段に設け られた前置分散装置において、試料が分散媒と十分に攪拌される。そして、測定 を行う場合は、測定に必要な分のみ分散バスに送って、この試料を循環流路を介 して分散バスからフローセルに送りながら、フローセルにレーザ光を照射するの である。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。

【００１１】 図１は本考案に係るレーザ回折式粒度分布測定装置の構成を概略的に示すもの で、この図において、図２に示した符号と同一のものは同一物であるので、その 説明は省略する。

【００１２】 １９は分散バス１の前段に設けられる前置分散装置で、前置分散バス２０と 循環流路２１とからなる。前置分散バス２０は、分散バス１と同様に、その内部 にはモータ２２によって回転する攪拌羽根２３が設けられていると共に、適宜傾 斜した底部２４の外部には図外の発振器によって振動する超音波振動子２５が設 けられており、投入される測定対象である粉体（あるいはスラリー）とこれを分 散させる分散媒（例えば純水やアルコールなど）を混合攪拌するよう構成されて いる。

【００１３】 また、前記循環流路２１には、ポンプ２６が設けられると共に、ポンプ２６と 前置分散バス２０との間において、例えば電磁弁よりなる開閉弁２７を備えた供 給管２８が接続され、その下流側は分散バス１の開口に開放接続されている。つ まり、前置分散装置１９は、供給管２８を介して分散バス１と分離自在に接続さ れている。また、供給管２８の循環流路２１への接続位置とポンプ２６との間の 適宜の位置には、例えば電磁弁よりなる開閉弁２９を備えた排出流路３０が接続 されている。

【００１４】 ３１，３２は分散媒タンク、３３はこれらの分散媒タンク３１，３２よりも上 流側に設けられる希釈液タンクである。これらのタンク３１〜３３は、一つの液 供給流路３４に接続され、分散媒タンク３１，３２は、それぞれ三方電磁弁など の切換え弁３５，３６を介して液供給流路３４に接続され、希釈液タンク３３は 、液供給流路３４の最上流端に接続されている。そして、分散媒タンク３１，３ ２には、互いに異なる種類の濃縮された分散媒がそれぞれ収容され、また、希釈 液タンク３３には、前記濃縮された分散媒を希釈する作用並びに分散バス１や前 置分散バス２０の内部を洗浄するための希釈・洗浄液（例えば純水やアルコール など）が収容されている。

【００１５】 そして、前記液供給流路３４の分散媒タンク３１の下流側にはポンプ３７が介 装され、さらにその下流側において、それぞれ電磁弁よりなる開閉弁３８，３９ を備えた２つの流路４０，４１に分岐し、一方の流路４０は、前置分散バス２０ の開口に開放接続され、他方の流路４１は、分散バス１の開口に開放接続されて いる。つまり、分散媒タンク３１，３２や希釈液タンク３３は、流路４０，４１ を介して、前置分散バス２０、分散バス１に対してそれぞれ分離自在に接続され ている。

【００１６】 また、上記構成のレーザ回折式粒度分布測定装置の各部、例えばモータ２，２ ２、ポンプ８，２６，３７、各種の弁８，２７，２９，３５，３６，３８，３９ や測定部１３の各部などは、図外のパソコンなどの制御装置からの制御指令に基 づいて制御され、また、測定部１３の光検出器１２の出力が前記制御装置におい て処理されるように構成されている。

【００１７】 次に、上述のように構成されたレーザ回折式粒度分布測定装置の動作について 説明する。例えば試料が粉体であるものとする。前置分散装置１９において、開 閉弁２７，２９は閉じられる。所定量の粉体試料を前置分散バス２０に投入する と共に、この粉体試料に適合した分散媒が分散媒タンク３１，３２のいずれかか ら前置分散バス２０に供給され、さらに、分散媒を希釈する希釈・洗浄液が希釈 液タンク３３から供給される。モータ２２を回転することにより攪拌羽根２３が 回転し、また、超音波振動子２５が動作する。これによって、前置分散バス２０ 内において攪拌並びに分散が行われ、循環可能な懸濁液となる。

【００１８】 ここで、ポンプ２６が動作することにより、前置分散バス２０内の懸濁液は、 前置分散バス２０内から循環流路２１に出て循環流路２１を流れ、再び前置分散 バス２０に戻ると云った動作を繰り返す。このとき、前置分散バス２０内におい ては、攪拌羽根２３の回転により攪拌作用および超音波振動子２５による分散作 用により、前記懸濁液の攪拌分散が行われ、さらに、循環流路２１を介して循環 することにより、懸濁液は均一で偏析のないものとなる。

【００１９】 そして、測定を行うときには、開閉弁２７を開いて前記均一な懸濁液を分散バ ス１に分注する。ここで、開閉弁３９を開くことにより、適宜に希釈された分散 媒が適宜量分散バス１に供給され、前記懸濁液は適宜の濃度に希釈される。なお 、このとき、開閉弁３８は閉じられている。

【００２０】 そして、開閉弁８を閉じた状態で、ポンプ７を動作させながら、モータ２を動 作させて攪拌羽根３を回転、超音波振動子５を動作させることにより、分散バス １内における懸濁液は、十分に攪拌並びに分散され、フローセル６を含む循環流 路９内を均一な状態で循環する。この状態で、レーザ光源１０からレーザ光をフ ローセル６に向けて照射し、そのときの照射光と透過光との割合に基づいて懸濁 液の濃度を測定し、濃すぎれば開閉弁３９を開いて希釈された分散媒で希釈し、 薄いときは開閉弁２７を開いて前置分散バス２０から濃い懸濁液を適宜供給する 。そして、前記フローセル６を流れる懸濁液が測定に適した濃度になったところ で測定を行うのである。

【００２１】 なお、前置分散バス２０に投入される試料がスラリーの場合も、前記粉体の場 合と同様であるので、その説明は省略する。

【００２２】 上記実施例においては、本来の分散バス１の前段に前置分散装置１９を設けて いるので、その前置分散バス２０において適宜の濃度、例えば実際の測定に使用 される懸濁液の濃度よりも濃いものを多量にストックすることができる。そして 、このような懸濁液を前置分散バス２０において十分に攪拌、分散することがで き、均一な懸濁液を得ることができる。従って、母集団を代表する懸濁液を測定 試料としてフローセル６に供給することができる。

【００２３】 そして、上記実施例においては、測定試料としての懸濁液をまとめて大量に作 成でき、必要に応じてこれを希釈するなどすればよいから、従来のように、測定 の都度、測定試料を作成しなくてもよいと云った利点もある。

【００２４】 また、上記実施例においては、濃縮された分散媒を希釈して用いるようにして いるので、任意の濃度の懸濁液を作ることができる。

【００２５】 本考案は、上述の実施例に限られるものではなく、例えば前置分散バス２０に は必ずしも超音波振動子２５を設ける必要はない。

【００２６】 そして、濃縮された分散媒を収容するタンク３１，３２は３以上あってもよく 、また、タンク３１〜３３に代えて、分散媒を収容したタンクを設けてもよい。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、母集団を表す試料（懸濁液）をフロー セルに対して確実に供給することができ、従って、信頼性の高い測定を行うこと ができる。また、本考案においては、分析に供される試料（懸濁液）の作成が容 易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るレーザ回折式粒度分布測定装置の
一例を概略的に示す図である。

【図２】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１…分散バス、６…フローセル、９…循環流路、１９…
前置分散装置、２０…前置分散バス、２１…循環流路、
２６…ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 分散バスとフローセルとを循環流路を介
   して接続し、フローセル内を流れる懸濁液に対してレー
   ザ光を照射し、そのときの回折光パターンに基づいて前
   記懸濁液における試料の粒度分布を測定するように構成
   されたレーザ回折式粒度分布測定装置において、前記分
   散バスに対して、試料と分散媒とが供給され、試料を分
   散媒中に分散させるための前置分散バスと、ポンプを有
   する循環流路とからなる前置分散装置を分離自在に接続
   し、この前置分散装置において予め分散処理した懸濁液
   を前記分散バスに供給するようにしたことを特徴とする
   レーザ回折式粒度分布測定装置。