粒度分布测定原理

粉尘在液相或气相介质中按粒径大小顺序沉降。用光透过方法在一定沉降高度h位置，测定光柱中不同粒径的粉尘浓度，计算出粉尘粒度分布。

分别地测量每一个颗粒通常是办不到的，因此进行粒度分析时将颗粒划分成若干个适当窄的粒度范围。数据一般以表格形式(表2.2)列出，但图形表示(如数量与粒度关系图)更清楚(图2.2)。

数学方程式亦可用来描述粒度分布。虽曾有人尝试将这类数学式与实际断裂力学相联系，但多数还是一些仅便于表述数据的经验关系式。当数据必须处理时，数学式可能有用；但这往往要求使用计算机，而在这类条件下，实际数据的矩阵表示同样方便，而且更可靠。

粒度数据的图示法通常是以横坐标(x轴)列出颗粒粒度，以纵坐标(y轴)列出测得的基准量。表示数量有两种方法：一种是列出每一粒级中的量(绝对量，分数，或百分数)，另一种方法是列出高于或低于某一粒度的累计量(分数或百分数)。

表示粒度特性有两个关键指标，介绍如下：

① D50：一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也占50%，D50也叫中位径或中值粒径。D50常用来表示粉体的平均粒度。

② D97：一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。D97常用来表示粉体粗端的粒度指标。 其它如D16、D90等参数的定义与物理意义与D97相似。

1.接通粒度分析仪(以下简称仪器)电源，预热15 min。

2.按照仪器使用程序，输入粉尘真密度、液面高度、测定温度下乙酸丁酯的密度和粘度值。

3.仪器打印出输入的数值后，将乙酸丁酯倒入干净的仪器测量池中，倒入量约为液面高度的2/3。将装有乙酸丁酯的测量池放人仪器测定位置，调节调零旋钮，使仪器显示光密度值为0.0。

4.将含尘滤膜放人干净瓷坩埚或烧杯内，滴人5~10mL乙酸丁酯并用玻璃棒充分搅拌。搅拌时用吸移管将含尘液体滴入装有乙酸丁酯的测量池中，使液面高度达到输入液面高度刻度线。

5.对一般非采取在滤膜上的煤矿粉尘，用无水乙醇代替乙酸丁酯。方法是取3～5g粉尘在白纸上充分混合均匀，用牛角匙取约10mg粉尘放人干净坩埚或烧杯内，按照第4条所述方法进行操作。

6.盖上测量池盖，手持测量池用拇指按紧盖子充分摇晃，使测量池中粉尘均匀分散，同时用脱脂棉纱布擦干测量池表面液体。迅速将测量池放人仪器测定位置，使仪器显示的光密度值在90~100范围内，迅速按测量键开始测定粉尘粉度分布。若仪器最初显示的光密度值不在90~100范围之间，则表示悬浮液浓度太高或太低，需要重新调节液体中粉尘浓度。

7.按测量键后，仪器开始以0.5s时间间隔显示测量时间及对应时间的光密度值。按下式计算要测定的粉尘颗粒粒径所需时间t。当仪器显示的时间大于t后，按中途停止键，仪器便自动打印所需的粉尘颗粒粒径不小于粉尘颗粒粒径的各级粒径的粉尘粒度分布。

粉尘粒度分布是指在含尘空气中，各种不同粒径粉尘的质量或颗粒数占粉尘总质量或总颗粒数的百分数。

size distribution of dust;dispersity of dust2100433B

累积粒度分布简称累积分布，是单位体积空气中大于或小于某规定粒径的颗粒粒子数目或体积、质量等与颗粒的总粒子数或总体积、总质量的百分比对其不同粒径的关系。

可用此作出其粒度分布曲线图。由于颗粒物中粒径小的粒子数目多于粒径大的粒子数目，所以多用小于规定粒径的表示法。通常多用体积（或质量）累积分布。体积（或质量）的累积分布可用正态概率纸作图。

粒度分布曲线能够灵敏的反映水动力条件，是识别沉积环境的重要图解。对胜坨地区沙三段三角洲沉积微相研究发现，粒度分布曲线组合样式能够准确地识别沉积微相。

粒度分布曲线河流作用

该种河口坝顶部为低斜多跳悬浮式，中底部为两跳一悬式的粒度分布曲线组合样式。低斜多跳悬浮式粒度分布曲线的主要特征为：跳跃组分又分为3个次级组分，累积含量达80%～90%，3个次级组分斜率基本25°～60°，分选不齐，剩余的悬浮组分含量10%～20%，分选差。低斜多跳悬浮式粒度分布曲线主要出现于河口坝顶部的细砂岩中，反映了洪泛期的水携粗粒沉积物，由于河口区波浪作用的阻挡，水体不稳，水流速度骤减，碎屑物质快速堆积的特征。两跳一悬式粒度分布曲线主要出现于河口坝的中—底部粉细砂岩中，其特征为：跳跃组分又分为两个次级组分，累积含量大于70%，粗粒级跳跃组分斜率大，反映砂岩的分选好；细粒级跳跃组分斜率小，分选中等，反映了波浪作用偏弱的特征。悬浮组分含量小，分选差，与跳跃组分的相交点Φ值为4.0～5.0，与水下分流河道相比，Φ值明显增大，反映河口坝底部水动力条件减弱。该种曲线跳跃组分与悬浮组分的交点Φ值自上而下逐渐变大，说明反粒序的河口坝碎屑物质粒径小，波浪能量弱的沉积特征。

粒度分布曲线波浪作用

该种河口坝的顶部为牵引－跳跃－悬浮式，中下部为高斜两跳悬浮式粒度分布曲线组合样式。牵引－跳跃－悬浮式粒度分布曲线主要见于河口坝顶部的中细砂岩中，其主要特征为：3个次级组分发育齐全，牵引组分含量少，一般小于15%，斜率一般低于20°，与跳跃组分的交点Φ值约为2.0，反映砂质粒径粗，分选差；跳跃组分含量70%～85%，斜率约为50°，与悬浮组分的交点Φ值为3.0～4.0，反映砂质分选好；悬浮组分含量15%，斜率低，砂质分选差。高斜两跳悬浮式是以分选良好的跳跃组分为主，少量牵引和悬浮组分，主要出现于河口坝的中下部粉细砂岩中，其特点与河流作用强的河口坝的曲线特点相似，但跳跃组分的斜率明显偏大，反映经过波浪作用的加工，砂岩明显分选好的特征。该种曲线与波浪带浅滩型粒度分布曲线特征相似，是波浪加工的典型曲线特征，因缺乏强水动力条件，牵引组分常为分选差的细砂岩。

粒度分布曲线粒度曲线应用

用粒度分布曲线图解释环境是最有效的一种图解形式。综合各种沉积环境的概率曲线可见，由于不同沉积环境水动力条件的变化，沉积物的搬运方式不同，导致各种沉积环境的粒度分布曲线也不同，但这些变化有一定规律。粒度分布曲线对水动力条件的变化较灵敏，利用单条曲线判断沉积相会存在多解性，但利用粒度分布曲线的组合样式能很好的识别沉积微相。胜坨地区南部沙三段不同的沉积微相具有不同的粒度分布曲线组合样式，正是利用这种差异性，可以很准确地识别沉积微相类型。 2100433B