用戶在比較和選購時,更關(guān)心的是性能價格比。在性能方面,用戶先想到的是測得準(zhǔn)不準(zhǔn)。粒度測量不存在“準(zhǔn)”這個概念,那么還有哪些指標(biāo)可以衡量性能呢?作者認(rèn)為以下指標(biāo)對它是非常重要的,即重復(fù)性、真實性、易操作性和測量范圍。下面分別加以論述:
1、重復(fù)性:重復(fù)性指的是儀器對同一樣品進行多次測量所得結(jié)果的重復(fù)誤差。誤差越小,表示重復(fù)性越好。它的重復(fù)誤差有其特殊性,表現(xiàn)在:
?。╝)測得的基本結(jié)果是粒度分布,是一組數(shù),而不是一個數(shù)。從道理上說要考察每個數(shù)的重復(fù)誤差,才能全面評價儀器的重復(fù)性。然而這樣做是很繁瑣的、也不能給人以明確的結(jié)論。所以現(xiàn)行的國際標(biāo)準(zhǔn)建議,即平均粒徑,下限粒徑和上限粒徑的重復(fù)性來衡量儀器的整體重復(fù)性,作者認(rèn)為這一評價方法也適用于其他粒度儀。
(b)一般來說樣品的分布寬度越寬,則重復(fù)性越差。如果有人告訴你,他的儀器重復(fù)誤差小于1%,而不說明樣品的分布寬度,處于量程的哪一段?是哪項指標(biāo)?那么這種說法是不負(fù)責(zé)任的,甚至有商業(yè)欺詐的嫌疑。它的現(xiàn)行國際標(biāo)準(zhǔn)推薦,如果用分布寬度小于10或分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于50%且粒度處于儀器量程的中段的樣品作檢驗樣品,只要重復(fù)誤差小于±3%,重復(fù)誤差小于5%,那么儀器就是合格。另外還指出,如果粒徑小于10µm,那么上述指標(biāo)可以翻倍。后面對小粒子的補充說明是考慮到粒徑越小,在絕對誤差相同的情況下相對誤差就越大。
?。╟)上述方法的誤差還包含了取樣和樣品預(yù)處理的誤差。就是說即便儀器本身沒有任何誤差,不同次取樣的測量結(jié)果也會有差別,這主要是因為不同次取樣是有差別的,分散條件也不盡相同。為考察儀器重復(fù)性的真實情況,應(yīng)設(shè)法減小取樣和樣品處理誤差。
2、真實性:前文談到粒度測量不宜引用“準(zhǔn)確性”這一指標(biāo),但不意味著測量結(jié)果可以漫無邊際地亂給,如果這樣就失去了測量的真實性。不同儀器之間測量結(jié)果的差別,應(yīng)在合理的范圍之內(nèi)。何謂合理?目前還沒見有系統(tǒng)的研究,但有一些零星的結(jié)論,例如:各種原理的粒度儀對標(biāo)準(zhǔn)球形顆粒的粒度測量結(jié)果都應(yīng)該一致;測量的結(jié)果有一個合理的分布展寬等等。也有一些測量結(jié)果不真實的例子,比如非針狀顆粒過篩后測得的粒徑上限,比篩孔直徑大3~7倍;測量10µm單分散的球形標(biāo)準(zhǔn)粒子時,在1µm附近出現(xiàn)一個分布峰;測量下限為0.1µm的儀器卻不用米氏散射理論等等。
3、易操作性:儀器是否便于操作,是其性能好壞的重要軟指標(biāo)之一。
4、測量范圍:測量范圍(又稱量程)是衡量儀器性能的重要指標(biāo)。它的量程一般用測量上限與下限之比來表示。有時見到有的儀器用“0~××”來表示,是不妥當(dāng)?shù)摹R驗?代表無限小,哪一種儀器也不可能測到無限小。它的量程有兩種不同的意義,一指全量程,二指分段量程,一般儀器在性能介紹中都強調(diào)其全量程。但事實上早期的儀器,都是分段測量的,現(xiàn)在還有部分國產(chǎn)儀器也有分段的。在全量程一樣的情況下,一段測完全量程顯然比分段測要方便得多。
相對來說測大顆粒要比測小顆粒容易,例如只要把付里葉透鏡的焦距拉長,就能測到較大的顆粒。測小顆粒就要難得多。對儀器而言,當(dāng)粒徑小于0.2µm時,單光束照明的前向散射光能分布基本上是不變的,所以只能接收前向散射光的儀器不可能測到0.2µm以下的粒子。又如沉降儀,如果只采用重力沉降,那么當(dāng)粒徑小于2µm時,布郎運動對沉降過程的影響己達到難以忽視的程度,如果用來測更小的顆粒,會有很大誤差,或根本不可能。
對用戶來說,要驗證測量下限是困難的,原因是多數(shù)情況下用戶不知道自己的產(chǎn)品的粒徑下限究竟是多少。用戶應(yīng)盡可能多理解儀器的原理,并要求制造商解釋他是如何去擴展測量下限的,然后用戶根據(jù)自己掌握的知識判斷制造商解釋的可信程度。