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粒度分析的基本原理
重量= 4/3π×r3×ρ -------------------------------- （1）
由公式（1）可以計算出一個*的數(shù)（2r）作為與火柴盒等重的球體的直徑，用這個直徑來代表火柴盒的大小，這就是等效球體理論。也就是說，我們測量出粒子的某種特性并根據(jù)這種特性轉換成相應的球體，就可以用一個*的數(shù)字（球體的直徑）來描述該粒子的大小了。這使我們無須用三個或更多的數(shù)值去描述一個三維粒子的大小，盡管這種描述雖然較為準確，但對于達到一些管理的目的而言是不方便的。我們可以看到用等效法描述描述粒子的大小會產生了一些有趣的結果，就是結果依賴于物體的形狀，見圖2中圓柱的等效球體。如果此圓柱改變形狀或大小，則體積/重量將發(fā)生變化，我們至少可以根據(jù)等效球體模型來判斷出此圓柱是變大了還是變小了等。假設有一直徑D1=20μm（半徑r=10μm），高為100μm的圓柱體。由此存在一個與該圓柱體積相等球體的直徑D2。我們可以這樣計算這一直徑（D2）：
圓柱體積 V1=π×r2×h=1000π（μm3） ------------------------------------ （2）
球體體積 V2=4/3π×X3 ----------------------------------------------------- （3）
在這里X表示等體積半徑。因為圓柱體積V1=球體體積V2，所以球體體積 V2=4/3π×X3 ----------------------------------------------------- （3）
-------------- （4）| 圓柱尺寸 | 比率 | 等效球徑 | |
| 高度 | 底面直徑 | ||
| 20 40 100 200 400 10 4 2 | 20 20 20 20 20 20 20 20 | 1:1 2:1 5:1 10:1 20:1 1:2 1:5 1:10 | 22.9 28.8 39.1 49.3 62.1 18.2 13.4 10.6 |
的特性（如zui大長度，zui小長度，體積，表面積等），而與另一種測量尺寸的方法得出的結果不同。圖3列出了對于一個單個的砂粒粒子，可能存在的不同的結果。每一種方法都是正確的，差別僅在于測量的是該顆粒其中的某一特性。這就好像你我測量同一個火柴盒，你測量的是其長度，而我則測其寬度一樣，從而得到不同的結果。由此可見，只有使用相同的測量方法，我們才可能嚴肅認真地比較粉體的粒度，這也意味著對于像砂粒一樣的顆粒，不能作為粒度標準。作為粒度標準的物質必須是球狀的，以便于各種方法之間的比較。然而我們可以應用一種粒度標準，這一標準使用特殊的方法，這使得應用同一種方法的儀器之間可以相互比較。