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Comment utiliser la granulométrie laser en industrie ?

granulométrie laser

Dernière mise à jour de l’article le 21 octobre 2021

L’évolution technologique constitue un véritable tremplin à la production industrielle. Comme preuve la méthode traditionnelle de granulométrie par tamis utilisée dans les industries a fait place à une méthode plus moderne et plus rapide avec le granulomètre laser. Cet instrument s’impose dans l’usage industriel.

Cependant plusieurs agents intervenant dans les industries manquent toujours de compétence pour l’utiliser convenablement. Ceux-ci doivent alors découvrir et maitriser la technique d’utilisation de ce matériel afin d’en faire un bon usage lors de la mesure des particules. Comment donc utiliser la granulométrie laser en industrie ?

La granulométrie laser : Que comprendre ?

Connu aussi sous le nom de granulométrie à diffraction laser, la granulométrie laser est une technique de mesure des particules des matériaux. Elle est donc une méthode utilisée pour découvrir la taille des particules les plus fines d’une substance.

granulométrie laser

Le fonctionnement de la granulométrie laser consiste à envoyer un faisceau laser fixe à travers laquelle doit passer une particule, qui va se diffracter selon un angle compte tenu de sa taille. Elle est de plus en plus employée et son mode d’utilisation est spécifique.

Méthode d’utilisation

Pour utiliser le granulomètre laser, vous devez placer l’échantillon à mesurer dans le contenant. Ensuite, vous projetez les faisceaux lumineux sur l’échantillon. Des rayons seront émis par les particules présentes dans l’échantillon. Ce sont ces rayons que l’appareil mesurera pour déterminer la taille des particules.

Compte tenu de la nature de l’échantillon que vous voulez analyser, vous pouvez optez pour la technique de granulométrie laser par voie sèche ou par voie humide.

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Mesure par voie sèche

Par voie sèche, on utilise la granulométrie laser pour caractériser des poudres, sans pour autant en détruire l’agrégation initiale. A ce niveau, il faut obligatoirement associer une cellule à un chargeur de poudre vibrant. La cellule sert donc à la chute libre des particules. Il faudra respecter la quantité d’échantillon. Cette quantité va de 0,5 à 5 g environ. On obtient une gamme granulométrique qui peut varier de 0,5 à 3000 µm.

Les échantillons secs pouvant faire objet de la granulométrie par voie sèche sont de plusieurs ordres. D’abord les échantillons en poudre tels que le ciment, le toner ou la farine peuvent être mesurés dans leur chaine de production par cette méthode.

Aussi dans la mesure des particules de fillers, tels que le sable ou d’autres formes de granulats, cette technique de mesure par diffraction laser peut-elle être utilisée. On pourra contrôler, par ailleurs, certaines substances alimentaires telles que le lait en poudre ou la mesure de la cristallisation du sucre grâce à cette méthode de granulométrie laser par voie sèche.

Mesure par voie humide

Par voie humide, on utilise la granulométrie laser pour disperser les particules. Cette forme de granulométrie peut être dite élémentaire ou agrégée. Elle est élémentaire lorsque la dispersion est chimique et, agrégée lorsque la dispersion caractérise des matières solides en suspension.

Ici la mesure porte sur des particules en suspension dans une solution. Les échantillons mesurés ne doivent pas dépasser une quantité de 880 µm et doivent se situer dans une gamme qui commence par 0,05 µm. La solution faisant objet de granulométrie ne doit pas avoir une concentration trop importante.

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Son obscuration doit être inférieure à 35%. Les échantillons liquides pouvant faire objet de granulométrie laser par voie humide sont : les sirops, les suspensions, les émulsions, etc.

Principe de fonctionnement de la granulométrie laser

Le fonctionnement de la granulométrie laser tient compte de deux principes basés tous sur la diffraction de la lumière.

Le premier principe dit de la théorie de Fraunhofer est basé sur les propriétés opaques des particules et leur attribue une forme sphérique. Cette théorie montre la déviation de la lumière lors de la diffraction.

Le second principe est la théorie dite de diffusion de Mie qui quant à elle est basée sur les propriétés optiques de la particule. Trois caractères sont considérés sur la particule : son absorptivité, son indice de réfraction et sa réflectivité. Cette théorie est la plus appliquée pour les particules dont la taille est inférieure à 10 µm.

Technique de granulométrie laser : Avantages

La granulométrie laser est plus préférée aujourd’hui que celle par tamis. Cela parce que la première a plusieurs avantages.

Premier avantage, la granulométrie laser offre une grande possibilité de mesures. Plusieurs modèles de granulomètre permettent de mesurer les particules à l’ordre du micron et même jusqu’au Nanomètre près. Les particules invisibles à l’œil nu peuvent donc être mesurées grâce au granulomètre laser.

Ensuite celui-ci offre un traitement de données en un temps record. Les données traitées peuvent être de plus en plus importantes chaque jour. Ce qui n’est pas évident avec le granulomètre par tamis. Avec la rapidité de cette machine vous pourrez mesurer à plusieurs reprises afin de vous assurez des résultats obtenus. Donc, avec cette technique, difficile de commettre des erreurs dans les mesures. Vous pouvez du coup établir des comparaisons de façon réaliste et intégrer différents résultats dans une seule et même étude.

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Autre avantage, la méthode de diffraction laser est d’un usage multiple appliqué aussi bien aux échantillons liquides qu’aux échantillons secs. Cette technologie est révolutionnaire et appréciée de plus en plus par les utilisateurs et le public qui semble l’adopter plus que les autres méthodes de granulométrie.

Enfin, l’installation du granulomètre laser se fait aisément et son entretien ne demande pas trop de tracasseries. Pas besoin d’un étalonnage pour avoir les résultats escomptés. Cette machine a par ailleurs un logiciel d’exploitation qui ne vous donne pas de réflexion. Intuitivement, vous l’installez sans difficulté.

Choix d’un appareil de granulométrie laser

Sur le marché, vous avez une multitude d’appareils de granulométrie laser selon les marques et les modèles. Il devient alors adéquat de connaitre les caractéristiques à vérifier afin de choisir un granulomètre convenable à votre usage. Vous devez alors prendre en compte la nature et la taille des échantillons que vous désirez mesurer.

Compte tenu de ce paramètre, vous vérifierai le mode de dispersion qui vous conviendra et faire le choix entre la voie sèche ou humide selon votre convenance. Vérifiez aussi les autres fonctionnalités du granulomètre à acheter pour voir si elles cadrent avec l’activité que vous menez et l’utilisation que vous allez en faire.

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