高翔
黄河水利委员会上游水文水资源局 甘肃省兰州市 730030
摘要：随着科学技术水平的不断提高，颗粒在多个领域中多起着至关重要的作用，对颗粒的粒径和粒度分布的参数也提出更高的要求和标准。激光粒度仪具有检测准确性高，重复性好、测量范围广泛的优势，所以在粒度测量领域中占据非常的重要地位。基于此，本文对激光粒度仪在河流泥沙颗粒级配测量中的应用情况进行全面的分析和探究。
关键词：激光粒度仪；河流泥沙颗粒 级配测量；参数设置
1概述
河流泥沙颗粒级配测量属于水利行业水分测验工作中的一项重要内容，能够及时准确地对河流泥沙颗粒大小的分布情况以及运动规律进行定性、定量的分析，分析结果可以作为整治江河、开展水利工程设计的重要依据和基础性资料[1]。随着测量技术水平的不断提高，很多测量方式不断出现，并且形成逐渐基于沉降法、筛析法和尺量法的颗粒级配测量体系，传统沉降法的操作流程过于繁琐，生产周长，而且在整个生产过程中会浪费大量的人力、物理和时间，很难在短时间内完成对大量泥沙颗粒级配测量任务的实际需求，而且非常影响长江水文测验技术的发展，无法实现数字化、信息化的发展目标[2]。为了能够更好地提高泥沙颗粒级配测量技术的技术含量，提升该技术的技术含量在整个水文测验市场中的竞争力，提升自我发展的地位，基于此，积极探求能够代替传统技术测量泥沙颗粒级配的新技术是目前首完成的任务。激光粒度仪在的多个行业中广泛应用，包括石油、化工、医药等多个行业，而且这种技术方式有效弥补了传统技术中存在的不足和问题，值得在多个领域中广泛的推广。
2基本参数设置研究
2.1分散
颗粒细粘性砂在水中受到电化学的作用，容易形成凝集状的凝集体，传统的处理方法加上冷凝分散，激光粒度计提供超声波分散功能。选择10个代表性的沙子样品，各等分分成2个，分别用超声波和传统方法分散样品，用激光粒度计依次分散的样品进行测量。见图1。
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图1
从统计比较来看，差距最大的组结果也非常接近。超音波分散效果可以代替凝集剂进行凝集处理。需要特别注意的是，使用超声波分散，在测量过程中不能随意停止超声波。超声波停止后细小砂土的凝集能力比分散前强，测定结果稍粗。一般来说10端位移的强度是最合适的。
2.2泵(搅拌器)速
由MS2000-MU型激光粒度计构成的泵和混频器集成在一起，增大或者减少速度的现象需要同时出现。在适当的速度能够使体积较大的颗粒出现无法沉淀的现象，同时使大颗粒以与较小颗粒相同的速度通过流动样品池，这样能够有效避免速度出现严重偏移而影响最终的测量结果[3]。泵（搅拌器）通常情况下都是以每分钟3000～3400的速度进行，最佳速度为3200。
2.3遮光度与最低沙量
遮光度是表示每次反映测定时激光束中有多少样品的指标，其大小与粒子的大小成比例，与粒子的组成有关，遮光度如果过高，则会发生多重扩散，遮光度如果过低，信号则出现严重不足的现象，对整个测量的精准度造成了严重的影响。对于1.0mm以下的砂粒，在5～20之间选择遮光度的范围，以8～16为目标，遮光度小于5的情况下，反复不好，测定结果不稳定。由于长江三峡水库蓄水后阻断了大量泥沙，水库下游的河流含有沙子的数量也在逐渐减少。尤其是细颗粒的沙土，减少现象更为严重。为了能够更好地满足遮光度大于5的要求，需要使用剂量为800ml的分散杯对砂重进行0.1克以上的分析。
2.4测量时间(快照次数)
测量时间和抓图次数与每秒测量1000次的抓图有着密切的关系，之后的内容按照这个迅速推测和计算，最佳测量时间通常由两个方面来决定，其一为由样品的粒度形状，其二为分布的范围，基于两方面内容来确定具体的测量时间，如果物质属于单模，则其基本粒度特征可以以较少的快照进行捕获，但是更宽的粒度分布物质需要更长的测量时间[4]。河中砂土粒子的测定时间在3～12秒之间稳定。对于长江荆江河面的泥沙，通常情况下都是采用6000次的方式进行测定快照。
2.5吸收率和折射率
不同的物质，都有属于自身特定的折射率和吸收率。有大的，也有零的。采用高激光粒度计测量时，需要知道两个重要方面的内容，其一为分散介质的折射率，其二为测量物质的折射率和吸收率[5]。整个实验的过程中，分散介质的水的折射率在1.33，这个值属于一个确定值，经检测所测得的物质的砂土粒子的吸收率和折射率会根据组成的不同而一点点变化，一般分别为1.5和1.6。
结束语
综上所述，通过对激光粒度仪在河流泥沙颗粒级配测量的应用情况进行分析，对整个激光粒度仪的基本性能和软件功能有一个大致全面的了解和熟悉，并且在此基础上也积累了很多安全可靠的基础参数以及仪器性能试验的相关数据，并且也分析了新型激光粒度仪测量技术的应用价值优势，为此得出以下结论：（1）激光粒度仪具有较强的稳定性能，同时还可以更好地满足《河流泥沙颗粒分析规程》对于稳定性能力所提出的相关要求；（2）激光粒度仪能够分次通过同类物品的平行性进行测量，满足相关规定中平行性的要求。（3）激光法具有较强的准确性，操作水平高、科学技术含量，可以有效改变传统人工操作中存在的不足和弊端。在此背景下，为了能够更好地保障该技术测量的准确性和可靠性，还需要加大研究力度，对现行的《河流泥沙颗粒分析规程》进行调整补充，为激光粒度仪在泥沙颗粒级配测量中实现合理化的应用奠定了良好的基础。
参考文献
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