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近红外光谱快速无损破碎度分级验证系统

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:本系统基于近红外光谱技术,实现固体物料破碎度的快速无损检测与分级验证。核心检测对象包括颗粒粒径分布(范围0.05-50mm)、破碎强度系数及成分均匀性。通过光谱采集(波长900-1700nm)和PLS回归模型,系统输出破碎度等级(Level 1-5),分级精度±3%。关键项目覆盖粒径分析、力学性能评价等,适用于矿产、制药颗粒等材料的在线质量监控,符合国际及国家标准要求。

检测项目

粒径分布特性:

  • 平均粒径:d50值(0.1-50mm,参照ISO13322)
  • 粒度分布宽度:Span值≤1.5
  • 粒径均匀度:RSD≤5%
破碎强度评估:
  • 抗压强度:≥10MPa
  • 破碎指数:1.0-2.5
  • 韧性系数:≥0.8
成分均匀性:
  • 水分含量:0.5-15.0%
  • 矿物质偏差:±2.0wt%
  • 有机质比例:≥20.0%
光谱响应分析:
  • 吸光度峰值:1200-1600nm
  • 散射系数:0.2-1.0
  • 信噪比:≥60dB
分级精度验证:
  • 等级匹配率:≥95%
  • 误差范围:±0.5级
  • 重复性偏差:RSD≤3.0%
颗粒形状因子:
  • 球形度:0.7-1.0
  • 圆度指数:≥0.8
  • 表面粗糙度:Ra≤5μm
力学性能测试:
  • 脆性指数:1.2-2.0
  • 压缩模量:≥50GPa
  • 断裂能:0.5-5.0J/cm²
热稳定性评价:
  • 热分解温度:100-300℃
  • 失重率:≤0.2%/min
  • 热膨胀系数:1.0-5.0×10⁻⁶/K
光学特性检测:
  • 反射率:70-90%
  • 透射率:≥50%
  • 色度偏差:ΔE≤2.0
化学键合分析:
  • 羟基含量:0.1-5.0%
  • 碳氢键比例:1.0-3.0
  • 硅氧键强度:≥1500cm⁻¹

检测范围

1.铁矿矿石颗粒:涵盖磁铁矿、赤铁矿等,重点检测破碎后粒径均匀度及强度衰减。

2.玉米粮食颗粒:包括整粒和破碎粒,侧重水分含量对破碎度分级的影響验证。

3.制药粉末物料:涉及活性成分颗粒,检测破碎后成分均匀性和粒径分布一致性。

4.煤炭燃料颗粒:覆盖焦煤、无烟煤等,重点评估热稳定性与破碎强度关联分级。

5.水泥建材颗粒:包括硅酸盐水泥,检测破碎后形状因子及力学性能分级。

6.塑料回收颗粒:涉及PET、PP等,侧重化学成分均匀性和光学特性验证。

7.矿石尾矿颗粒:涵盖金矿、铜矿残留物,重点检测粒径分布与废弃率分级。

8.饲料动物颗粒:包括谷物混合料,验证水分影响下的破碎指数和分级精度。

9.陶瓷原料颗粒:涉及高岭土、石英砂,检测热稳定性和颗粒形状分级。

10.化肥农用颗粒:涵盖氮磷钾复合肥,侧重成分偏差与破碎强度验证分级。

检测方法

国际标准:

  • ISO13322-1:2014粒度分析-激光衍射法
  • ASTME1941-04近红外光谱定量分析
  • EN12326-1:2021固体物料力学性能测试
国家标准:
  • GB/T5758-2001固体颗粒粒度分布测定
  • GB/T211-2017煤中全水分测定方法
  • GB/T223.5-2008钢铁化学分析方法
方法差异说明:国际标准ISO13322采用激光衍射法,而国家标准GB/T5758使用筛分法,导致粒径测量精度差异±0.1mm。ASTME1941侧重光谱定量模型,GB/T211则强调水分检测流程,采样频率要求不同。

检测设备

1.近红外光谱仪:NIR-2000型(波长范围900-2500nm,分辨率4cm⁻¹)

2.激光粒度分析仪:LPA-150型(测量范围0.01-1000μm,精度±0.5%)

3.万能材料试验机:UTM-300型(载荷范围0.1-500kN,位移精度±1μm)

4.颗粒形态分析仪:PMA-100型(图像分辨率5μm,处理速度100帧/s)

5.恒温干燥箱:HDX-50型(温度范围30-300℃,控温精度±0.5℃)

6.化学成分分析仪:CAA-220型(检测限0.001%,元素覆盖C-H-O-N)

7.光谱数据处理系统:DSP-800型(PLS算法支持,实时输出速度10ms)

8.自动样品制备器:ASP-120型(处理能力5kg/h,均匀度RSD≤2%)

9.热稳定性测试仪:TST-250型(升温速率0.1-20℃/min,失重监测精度±0.1%)

10.光学显微镜系统:OMS-180型(放大倍数50-1000×,数字成像分辨率4K)

11.破碎强度测定仪:BSI-90型(压力范围0-100MPa,采样频率100Hz)

12.水分快速检测仪:MCD-75型(测量范围0-30%,响应时间<5s)

13.信噪比分析仪:SNR-60型(动态范围60dB,背景噪声≤-70dB)

14.反射率测量设备:REF-110型(波长覆盖400-2500nm,精度±0.1%)

15.数据采集控制器:DAC-200型(接口兼容RS485,存储容量128GB)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

近红外光谱快速无损破碎度分级验证系统
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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