筛分分析或级配测试是评估颗粒材料粒度分布的重要方法。粒度会影响材料特性，如流动和输送性能（散装材料）、反应性、研磨性、溶解性、萃取和反应性能、味道、可压缩性等。因此，粒度测定对于食品、建筑、塑料、化妆品和制药等各行各业都至关重要，有助于优化工艺工程，确保最终产品的质量和安全。
要测量粒度分布，可根据样品材料、预期粒度和检查范围采用不同的方法和程序。这些方法和程序包括直接图像分析（静态（SIA）或动态（DIA））、静态光散射（SLS）（也称为激光衍射（LD））、动态光散射（DLS）和筛分分析。筛分分析是测量粒度分布的传统方法，也是最常用的方法。
筛分为何重要
筛分分析法的优点包括使用方便、投资成本最低、可在较短时间内提供准确且可重复的结果，并且能够分离粒度分数。通过差分筛称重进行筛分分析的过程既繁琐又容易出错。使用具有便捷功能和数字数据管理功能的精确天平可以很快得到回报。
观看本视频，了解粒度分析为何如此重要，以及如何逐步进行筛分分析。
粒度分布的影响是巨大的，而筛分分析是一个繁琐且容易出错的过程。实现筛分分析工作流程自动化：将引导式流程和数字数据管理作为筛分称重的组成部分！
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筛堆由几个筛子叠放而成，筛网的网眼尺寸依次增大，样品放在最上面的筛子上。筛分过程中，每个筛子上的样品质量都不会发生变化（= 恒定质量）。每个筛子都要称重，然后以重量百分比计算每个馏分的体积，得出基于质量的分布。
准备步骤
1.方法开发：根据待测材料，选择合适的标准方法，在筛堆中选择合适的筛子以确保每个筛子上的均匀分布，并确定所需的样品量。初步测试有助于明确这些参数
2.准备筛子或筛堆，如预先记录筛子（标识和皮重）
3.取样
4.样品制备，如预干燥、调节或样品分割
筛分称重步骤
5.称量空筛，从下到上或从筛盘（A）、最小筛孔尺寸（B）到最大筛孔尺寸（E）；确定每个筛子，减去皮重。
6.添加样品
7.筛分（手动或使用筛分振动器）
8.从上到下或从最大筛孔到最小筛孔对每个筛子中的馏分进行回称
9.结果分析、评估和解释
设备维护
与实验室中的其他精密测量仪器一样，试验筛也需要定期维护，以保持其性能标准，这包括
选择哪种方法来确定粒度和分布取决于目标物质和预期粒度。
粒度分析方法：
| 粒度分析方法 | 典型粒度测定仪 |
筛分分析：
| 40 μm-125 mm 20 μm-20 mm 10 微米-0.2 毫米 |
| 静态图像分析 (SIA) | 0.5 μm-1.5 mm |
| 动态图像分析 (DIA) | 1 μm-30 mm |
| 静态光散射（SLS）或激光衍射（LD） | 10 纳米-4 毫米 |
动态光散射 (DLS) | 1 纳米-10 微米 |
筛分分析是确定粒度分布的传统方法。通过使用标准测试筛进行干法或湿法筛分，可以快速有效地测量粒度范围从 125 毫米到 20 μm 的固体颗粒。
筛分分析在许多国家和国际标准中被规定为各种分析和工业流程的强制性测试方法。在 ASTM 网站上快速搜索关键词 "筛"，可获得 150 多个单个标准的结果，在 ISO 网站上可获得 130 多个结果。这些结果提供了特定材料所需的筛孔尺寸信息。每个标准都详细描述了如何进行粒度测试，包括样品大小、测试持续时间、预期结果和验收方法。
标准举例
这些标准大多要求所用筛子必须符合特定筛子标准（如 ISO 3310 或 ASTM E11 / E 323）中规定的某些技术要求。
直接图像分析可确定单个颗粒的物理特性（大小、形状和表面形态）。动态图像分析与静态图像分析的主要区别在于，在静态图像分析中，颗粒位于载体上，在采集过程中不会相对于相机移动，如显微镜；而在动态图像分析中，颗粒会移动通过检测器。
静态图像分析（SIA） 主要用于测量狭窄的粒度分布，重点是描述极细颗粒的特征。它能提供高分辨率的颗粒图像，对粒度和形状进行极为精确的描述，但耗时较长。SIA 主要用于研发。
标准：ISO 13322-1。
动态图像分析 (DIA)是一种基于数字的颗粒表征方法，适用于大于约 1 µm 的样品。如果还需要测量更小的颗粒，则可选择激光衍射 (LD) 方法。DIA 是一种现代粒度表征方法，非常适合对散装货物、粉末、颗粒和悬浮液进行常规测量。在许多行业中，DIA 已经取代了传统的筛分分析法。
标准：ISO 13322-2。
静态光散射（SLS） 或 激光衍射（LD）可测定液体和浆液中基于体积的分布、药物（API）和 PSD。除传统的筛分分析外，激光衍射法是测定粒度分布最常用的方法。它基于分散在液体或气流中的颗粒集合体对激光束的偏转。
标准：ISO 13320。
动态光散射（DLS）基于溶液中分散颗粒的布朗运动。它是一种非侵入式技术，用于测量分子和颗粒的尺寸和尺寸分布，通常在亚微米范围内。
标准：ISO 22412。
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筛分分析的步骤如下
一个标准筛堆通常由 5-10 个筛子组成，因此整个过程相当耗时。
筛分分析面临的挑战有
实现筛分称重工作流程的自动化和数字化，加快流程速度，减少出错率。投资一台与LabX™ 实验室软件相连的XPR 或 XSR 精密天平，通过加快流程、提高产量和降低每个样品的成本，快速获得投资回报。
引导式自动化流程
可通过天平上的触摸屏启动过程。用户可在整个工作流程中获得安全的逐步指导。利用自动重量检测功能，筛子可连续称量，无需触键。所有皮重都会准确完整地储存起来。
SmartTracTM 图形称量辅助工具可轻松将样品称量到特定的目标值，并防止筛子超载。
要进行背面称量，只需在天平屏幕上继续执行任务，并按照屏幕上的提示以正确的顺序称量装载的筛子。达到稳定值后，重量值将自动记录。
高效称量
利用自动归零功能和自动称量结果记录功能，称量速度快且安全。独特的 SmartPan™ 称量盘具有高稳定性，这意味着与使用标准称量盘称量相比，获得结果的速度快一倍。数据和结果自动记录在内置的结果协议中，省去了耗时且容易出错的手动数据输入/输出。多个接口（4 个 USB、1 个 LAN）可轻松将结果导出到 PC 或其他系统。
无差错文档
LabX™ 提供全面的数据管理和完全可追溯性；自动处理所有数据和计算。在完成最后一个称重步骤后，最终结果就已准备就绪。整套解决方案可根据不同的工艺要求进行定制，并与贵公司现有的 ERP/LIMS 系统集成，实现任务和结果的双向传输。所有数据都安全地存储在中央数据库中，并可随时生成定制报告。
耐用且易于清洁的结构
XPR 和 XSR 天平的设计能够承受恶劣的条件，并且无需使用任何工具即可轻松拆卸。所有部件均可在洗碗机中清洗--光滑的表面和圆角边缘使天平的清洗非常容易。
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采用持续改进流程 (CIP) 的精益实验室方法有助于发掘筛分分析流程优化的更多机会。
本电子指南讨论了以下 6 个 CIP 目标：
在筛分分析实验中，人们往往倾向于使用过大的样品，因为人们认为这样会使测试结果更加准确。然而，这会影响结果的准确性，因为每个颗粒都没有机会出现在测试筛的表面。一般来说，建议使用 25-100 克的样本。有一种程序可以帮助确定适当的样品大小，即使用样品分割器将样品减少到不同的重量（25 克、50 克、100 克、200 克），然后测试不同重量范围的样品。如果 50 克样本的测试结果显示，通过细筛的百分比与 25 克样本大致相同，而 100 克样本的通过百分比则低得多，这就表明 50 克样本是合适的样本量。
在 ASTM 标准中，筛子直径以英寸为单位，而在 ISO/BS 标准中则以毫米为单位。8 英寸和 200 毫米或 12 英寸和 300 毫米的直径略有不同。实际上，8 英寸等于 203 毫米，12 英寸等于 305 毫米。因此，直径为 8 英寸和 200 毫米的试验筛不能嵌套，直径为 12 英寸和 300 毫米的试验筛也不能嵌套。
目数表示每英寸（25.4 毫米）的金属丝数量。编织金属丝筛按目数或丝距出售。ASTM 美国标准使用目数，而 ISO/BS 国际标准和英国标准则倾向于使用线距。
在非常干燥的条件下，细小的粉末会粘附在筛网部件上，并相互产生强烈的静电。理想情况下，相对湿度（% RH）应在 45% 到 60% 之间。
筛分分析法的优点包括投资成本低、操作简便、在相对较短的时间内获得精确且可重复的结果，以及能够分离粒度分数。因此，这种方法通常被用来代替使用激光或图像处理的方法。
其中一个限制是可获得的粒度分数的数量，这限制了分辨率。一个标准筛堆最多由 8 个筛子组成，这意味着粒度分布仅基于 8 个数据点。其他限制还包括：该技术仅适用于干燥颗粒，最小测量极限为 50 微米，而且该方法可能相当耗时。
