产品简介

基于Multi-Focus(MF) 多聚焦激光反射技术的LaserTRACKTM在线激光粒度分析系统，可以在线测量

（动态）过程中的粒径及颗粒分布状态。多聚焦激光反射是HEL公司的技术，在此基础上，结合

HEL特有的高性能实时数据处理软件，造就了LaserTRACK系统相较普通在线粒度测试技术而言，在

“在线粒度测试”及“实时在线颗粒分析”等技术方面的突破性进展

LaserTRACK 能够在过程变化中，正确预测颗粒尺寸的分布趋势，与现有的其他测试探头相比较，更

加全面和可靠。对于非球形粒子（如针状晶体）的跟踪需求向传统技术提出了挑战，这也再次清晰彰

显了LaserTRACK的功能优越性。

LaserTRACK的测试传感器可与过程反应器（如HEL的AutoLAB 或 Simular ）集成，实时提供粒径尺

寸大小和粒径分布数据。同时还可通过LaserTRACK的数据反馈控制功能操控进料泵、工艺温度等任

意工艺参数及实验设备。

应用

化学过程开发与优化 - 深入理解反应过程

过程控制 - 颗粒特性路径设计及反馈控制

聚合反应 - 聚合物悬浮液参数测量

生物发酵 - 生物量追踪

质量控制 - 生产批次差异控制

过滤 - 结晶晶型成型优化

干燥 - 深入挖掘结晶过程

产品混合 - 监测颗粒尺寸和数量的变化

数据准确度及重现性

真粒径测试

本实验在全球选取数个地点进行，将FBRM 和LaserTRACK 置于单独搅拌容器中，同步进行粒度测试

和数据采集

当测试区空白时，粒径读数为0，若有粒径变化，则形成明显峰值。FBRM等测试技术精度难以望其项背。

重现性

本实验在全球选取数个地点进行，将FBRM 和LaserTRACK 置于单独搅拌容器中，同步进行粒度测试和

数据采集

实验分别采用5支FBRM 探头和4只LaserTRACK 传感器进行测评。FBRM 由富有经验的用户工程师亲

自操作，不同实验的测试结果对比见下图

此实验样品为球形石英粉（milisil），其相关参数的文献值如下：

D50 = 10micron （10μm以下颗粒占总量50%）

D95 = 34 micron （34μm以下颗粒占总量95%）

图表一、二分别为为FBRM和LasserTRACK 的测试结果，体现出LaserTrack良好的重现性及数据准确

性，且其数据分辨率优于1 μm

特点

自动零基线调整

真粒径测试

32位高性能处理器及电子控制器

显著降低背景噪音

高分辨率

功能强大的微处理器及高级操作软件

提高颗粒边界分辨率

实现真粒径测试

光学自动聚焦

测试范围宽，0.5μm-1000μm (更大范围0.2μm-1000μm,0.5μm-2000μm可定制)，可满足多种应用需求

更高的分辨率和更准确的粒径检测，大大提高了过程优化的速度和效率，同时依托系统的反馈控制，成功实现快速筛选和条件优化，并为目标客户提供理想的粒径/晶体参数。

技术

测量原理

LaserTRACK 作为在线测量系统，可以利用激光反射原理准确测量粒子的尺寸大小和分布情况，通过投射旋

转、聚焦光束到流体相样品上，并根据其反射光束的状态返回检测数据及结果。

固定速率（如2米/秒）控制激光的旋转，采集粒子前后边缘分别通过光束的时间，即可计算得到该聚焦点

处颗粒的粒径尺寸。

该测量方法基本可反映出来粒子的全部特性，也意味着无需后续离线数据分析，对于近似球形的粒子来说，

测试结果更为理想。LaserTRACK采集的数据结果可以得到样品的真粒径和真实的粒度分布（Particel

Size Distribution，PSD）。这在其他关联性和数据有效性都逊色许多的设备上都可望而不可即。

聚焦结果

LaserTRACK与其他设备的显著区别是针对聚焦点的信号进行准确的物理辨识，而不受非聚焦点信号的

干扰。

离焦信号相对聚焦信号而言，即为背景噪音，会显著降低传感器对粒子边缘的辨识能力。粒径尺寸的测

量值将会增大，基于此数据的复杂数学计算结果一致性同样堪忧。

与竞争对手比较，LaserTRACK采用了更加精细的光导纤维传送技术，有效降低并消除了离焦信号。信

号数虽有所减少，但数据质量大大提高，且测试结果直观而不需要复杂的数据分析。

移动聚焦

LasserTRACK还可提供“移动聚焦”的可变焦探测选择。这一复杂特性类似于相机的变焦镜头。通过转移

焦点来大大拓宽视野范围内的不同颗粒尺寸，也是HEL的独家技术。

高性能

混合粒度体系的分辨率

LaserTRACK与FBRM®相比，在更为复杂的粒子体系测量方面更具优势，例如非球颗粒或双峰分布体系。

实验采用若干LaserTRACK 和 FBRM 探头同步对PVC材料进行测量，而该材质为典型双峰分布，其峰值

分别位于100μm和10μm附近。

两种测试结果如下所示，FBRM对100μm的峰值再现性相对较好（仅有一个例外）但在10μm处的峰值重现

性差且噪音很大。而LaserTRACK的测试结果则表明其在整个测量范围都具有良好的分辨率——低于1μm，

且测试结果与文献参考值有着极好的吻合性。

如在石英粉样品中逐步加入PVC大粒子（平均粒径~100μm），测试结果则如下图所示。

LaserTRACK 准确表征出了PVC大粒子的突然加入及其数量随后逐步增加的过程（由于PVC中存在的

小"微尘’颗粒，细颗粒数量随之缓慢增加）。

与预期相反，FBRM则表现出了随着PVC粒子的逐渐增加，细颗粒数逐渐减少的趋势（下图蓝色三角标曲

线）。

准确追踪变化趋势

PVC和球形石英粉混合体系粗-细颗粒检测数据如图所示，红色曲线为LaserTRACK测试曲线，准确显示

出了体系的变化，而FBRM数据则与实验预期相反，对于结晶过程跟踪等高精度应用而言，如此严重数

据错误，对于质量控制将是致命的！