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SYMPATEC 实时喷雾激光粒度仪 介绍

更新时间:2025-10-20      浏览次数:5

SYMPATEC 是一家在粒度分析领域,尤其是在干法分散和喷雾分析方面享有全球盛誉的德国公司。其喷雾激光粒度仪代表了该领域的顶尖技术水平,专门用于测量喷雾液滴的粒度分布。

核心概述

SYMPATEC 的喷雾激光粒度仪系统(其核心产品线为 HELOS & RODOS 系列)是一套基于激光衍射原理的高精度、实时测量系统。它被设计用来在极其苛刻的条件下,对运动中的喷雾、雾化液滴进行非接触、在线的粒度分析,无需对样品进行任何预处理。


核心技术原理:激光衍射

其工作原理基于经典的激光衍射理论(也称为夫琅禾费衍射或米氏散射):

  1. 激光照射: 一束平行的激光(通常来自He-Ne激光器)穿过被测的喷雾场。

  2. 散射发生: 喷雾中的液滴会使激光发生散射。液滴的尺寸决定了散射角的大小:小液滴产生大角度的散射光,大液滴产生小角度的散射光。

  3. 信号探测: 一个特殊设计的多元探测器(如HELOS系列使用的)会捕捉这些不同角度上的散射光能分布。

  4. 数学反演: 仪器内置的软件基于米氏散射理论,通过复杂的数学反演算法(如CONTIN),将探测到的散射光能分布图转换成液滴的粒度分布(即体积百分比 vs. 粒径)。


系统组成与关键部件

一套典型的SYMPATEC喷雾粒度仪通常由以下几部分组成:

1. 光学测量平台

  • HELOS 系列: 这是核心的激光衍射传感器。它有多种型号(如 HELOS/KR, HELOS/BF等),提供不同的测量范围(例如 0.1/0.5 μm - 8750 μm),用户可以根据喷雾的大致粒径范围选择最合适的型号,以获得最高分辨率。

  • 激光器与探测器: 提供稳定、单色性好的激光光源和高质量的信号探测系统。

2. 干法分散与进样系统

  • RODOS 系列: 这是SYMPATEC的革命性技术,但对于喷雾测量,其意义在于它展示了公司在气溶胶处理方面的专长。对于喷雾,通常不需要RODOS,但该技术体现了其分散理念。

  • 喷雾适配器与测量池: 专门设计的密封测量池,允许喷雾束流稳定地穿过激光束,同时防止液滴污染光学元件。这是保证测量准确性和仪器寿命的关键。

3. 软件系统 - WINDOW

  • 这是系统的“大脑"。它控制硬件、采集数据、进行实时分析和显示结果。

  • 主要功能:

    • 实时测量: 每秒可进行数千次测量,捕捉喷雾的动态变化。

    • 结果展示: 提供多种分布形式(Q0, Q1, Q2, Q3)、累积分布、特征值(D10, D50, D90, D[4,3]等)。

    • 统计与报告: 强大的数据统计、比较和报告生成功能。

    • 符合法规: 符合ISO 13320和FDA 21 CFR Part 11等国际标准与法规,对制药等行业至关重要。


主要技术特点与优势

  1. 非接触、在线实时测量: 无需取样,直接在喷雾过程中测量,能真实反映喷雾的动态特性,捕捉瞬时变化。

  2. 高分辨率与宽量程: HELOS平台提供从亚微米到近毫米的极宽测量范围,且分辨率极的高。

  3. 高测量速度: 高达10 kHz的测量频率,使其能够分析极其不稳定或瞬态的喷雾过程。

  4. 卓的越的可靠性: 德国精工制造,光学平台稳定,适用于工业环境和实验室。

  5. 专业的应用知识: SYMPATEC提供针对各种喷雾应用的专门知识和配件,如喷嘴测试、吸入给药(pMDI, DPI)、燃料喷射等。


典型应用领域

SYMPATEC喷雾激光粒度仪广泛应用于所有需要研究和控制喷雾液滴尺寸的领域:

  • 制药与吸入给药:

    • 定量吸入器 和 干粉吸入器 的研发与质量控制。这是其最重要的应用领域之一,液滴尺寸直接影响药物在肺部的沉积率。

  • 化工与喷雾干燥:

    • 优化喷雾干燥塔的喷嘴,控制最终粉末产品的粒度。

  • 汽车与航空航天:

    • 燃油喷嘴 的雾化性能测试,优化燃烧效率,减少排放。

  • 农业:

    • 农药喷嘴的测试,确保液滴大小既能保证覆盖范围又能防止飘移。

  • 食品工业:

    • 香料、奶粉等产品的喷雾干燥过程控制。

  • 研究与开发:

    • 大学和研究机构对基础雾化机理的研究。


与其它品牌(如马尔文帕纳科)的对比

在喷雾激光粒度仪市场,SYMPATEC的主要竞争对手是英国的马尔文帕纳科

特性SYMPATEC马尔文帕纳科
技术专长极其专注于干粉和喷雾测量,尤其在高浓度、动态过程的在线测量方面有独到优势。产品线更广,覆盖湿法、干法、纳米颗粒等,是通用粒度分析的市场领的导的者。
分散技术RODOS干法分散系统是其标志性技术,无的与的伦的比。对于喷雾,其测量池设计专业。同样拥有优秀的干法分散器(如Insitec)和喷雾测量系统。
测量速度通常拥有极的高的测量频率,特别适合捕捉快速变化的喷雾过程。测量速度也非常快,能满足绝大多数应用需求。
市场定位吸入给药燃料喷射等特定高的端领域被认为是黄金标准。在更广泛的科研和工业领域拥有更高的市的场的占的有的率和使用率。
软件合规性完的全符合制药行业严格的cGMP/GLP要求和FDA 21 CFR Part 11同样提供符合Part 11的软件。

总结

SYMPATEC 喷雾激光粒度仪是面向高的端科研和严苛工业应用的顶级工具。它凭借其德国的精密光学工程、极的高的测量速度、专业的应用解决方案以及在动态过程分析中的卓的越可靠性,在全球喷雾分析领域建立了权的威地位。如果您的研究或质量控制涉及对喷雾液滴尺寸进行最的精的确、最实时的分析,尤其是在制药吸入剂或燃料喷射领域,SYMPATEC 无疑是一个需要重点考虑的首的选品牌。



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