基于灰度统计的粒子图像速度粒度实时测量新技术

本文提出了一种基于灰度统计判别原理,可以对粒子图像实现速度和粒径实时同时测量的新技术--粒子图像速度粒度场仪.粒子图像速度粒度场仪通过灰度判别解决了DPIV粒子图像中方向二义性问题,简化了DPIV系统,利用图像处理技术实现了对粒子图像粒径的同时测量.以DPIV粒子图像为研究对象,结合图像处理技术,开发了相应的查询算法,实现了速度粒度的同场测量,并利用模拟粒子图像对查询算法进行了分析检验.通过算法检验表明,速度粒度同场测量算法能够很好地处理各种模拟粒子图像,满足未来实际应用对计算精度及测量时间的要求.     

TEM图像分析测定片状粉体的三维粒度分布

目前，多数粒度仪是以球形颗粒为模型设计的。用于由大量片状颗粒构成的粉体的测定，误差较大，测定结果不能反映不同方向的尺寸。由于片状颗粒处于平躺和竖立状态的图像差别很大，仅对其两维图像进行分析，难以给出三维粒度结果。为此，提出了金属投影透射电镜(TEM)图像分析测定粉体三维     

气固两相自由射流中颗粒相粒度、浓度和速度测量装置

为对喷嘴出口内径为42mm的气固两相自由射流进行实时测量,研制成一台颗粒粒度、浓度和速度的测量装置。论述了根据Mie散射理论的渡越时间测量技术进行颗粒粒度和平均速度测量的基本原理,对粒径范围在10～105μm氧化铝粉末进行了一系列试验,所得结果进行了分析讨论。     

纳米颗粒的测量与表征

介绍了用于纳米颗粒测量的电镜观察法、X射线衍射线宽法、激光粒度分析法、比表面积法、颗粒沉降法、扫描探针显微术以及小角X射线散射等,并对其测量原理、测量过程、适用范围及测量方法的优缺点进行了讨论。     

一种激光粒子图像速度粒度实时同场测量技术查询系统的开发

本文开发了一个新型的粒子图像速度粒度场仪(PIVS)查询系统,提出了一条新的PIVS配对前预处理思路。该查询系统以DPIV粒子图像为处理对象,结合图像处理技术,采用灰度频数统计法及灰度差分法分别获取速度和粒径信息,实现了速度粒度的同场测量,并利用模拟粒子图像对基于灰度差分法查询算法进行了图像检验。检验结果表明,该查询算法能很好的处理各种模拟图像,并且有很高的计算精度及良好的运算效率。     

激光角散射诊断气固两相流粒度及浓度的研究

根据Mie散射理论,论述了气固两相流颗粒相粒度分布和平均浓度测量的基本原理和试验方法,利用氧化铝粉末气固两相自由射流试验台,进行了一系列实际测量。     

多角度动态光散射粒度分布递归非负Phillips-Twomey算法

多角度动态光散射(MDLS)技术具有响应速度快、非接触式测量等优势,相较于单一散射角度测量技术,MDLS能获取更多的反映颗粒特征的散射光信息,可提供更准确的颗粒粒度分布(PSD),而合适的颗粒粒度反演算法能进一步提高MDLS方法的测量准确性。在Phillips-Twomey(PT)算法基础上,提出采用MR-L曲线法确定正则化参数,递归算法求取权重系数并添加非负约束的递归非负Phillips-Twomey(RNNPT)算法,通过准确确定权重系数改善MDLS颗粒粒度分布反演算法的准确性。采用RNNPT算法,在光强相关函数测量噪声为0.01%~1%,对两种单峰模拟分布以及一种双峰模拟分布颗粒体系进行了粒度反演,可知在噪声水平低于0.1%的情况下反演结果均较为理想。将RNNPT算法与递归Phillips-Twomey(RPT)算法和现有的递归Tikhonov(RT)算法进行比较,计算结果表明,RNNPT算法获得的权重系数比误差最小,反演获得的粒度分布与理论值最为接近。     

基于嵌入式系统的在线激光粒度测量

随着相关产业技术的发展,对粒度测量提出了新的要求与挑战。目前,国内的粉体企业在测量粒度大小方面运用的是全进口设备,国产粒度测量系统的开发仍处于不断完善与探索阶段。在此种情况下,通过对现有设备的完善与改造,使得目前的粉体工业企业拥有一套测量精准的系统对粉体粒度进行测量,从而达到国家相关行业的标准要求。基于嵌入式系统,通过在线激光技术,利用相关函数对粉体粒度进行筛选与模拟,从而通过对光电数据的整体得出相关粉体粒度的大小。     

基于图像处理的生物质颗粒粒度与形貌研究

颗粒粒度与形貌是影响生物质利用的重要因素,针对生物质颗粒粒度分析中存在的问题,提出一种基于图像处理技术的颗粒识别方法.该方法首先利用刀式破碎机对生物质材料进行破碎,通过机械筛分方法将颗粒分为五个粒径范围;然后基于粒径范围大小,利用不同分辨率的成像设备对每个粒级的颗粒进行图像采集,并对颗粒图像进行去噪、分割等图像分析,获得颗粒个体的长度和宽度信息,最终得到生物质材料的粒度与形貌统计分布曲线.实验结果证明,本文提出的图像处理方法可有效分析颗粒形貌,获得准确的颗粒粒度分布规律,克服了传统筛分方法引起的颗粒粒度分布不连续的问题,为生物质颗粒材料的应用研究提供了重要的粒度及形貌信息.     

信号处理的粒度分析法

举例说明信号处理中存在不同粒度的分析,由此阐述信号处理中不同粒度分析的意义。定义了粒度粗细的概念,说明了不同粒度间关系,给出了粒度粗化、细化和调节的方法,提出了信号粒度分析法,并以ZFFT分析为例加以说明。以模拟信号频域特征和实际信号时域特征提取为例,论证和说明了粒度分析法对信号处理的实效性。     

颗粒浓度及粒度的光散射在线测量

介绍一种在线监测颗粒浓度及粒度变化的光散射方法。着重提出消除观察窗玻璃污染物对测量结果影响的办法。给出了部分现场实测结果。     

电火花腐蚀制备Ni粉

采用电火花腐蚀的方法制备了Ni粉。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和激光粒度分析仪对不同电流制备的Ni粉的组成、形貌、粒度及其分布进行了分析,结果表明,颗粒的相组成绝大部分是金属Ni,颗粒呈球状,40 A加工条件下小颗粒的比例最大。并且探讨了电火花腐蚀制备颗粒的机理。     

分解炉温对喷雾热分解初级粉末的影响

对喷雾热分解法制备铋系超导初级粉末的工艺进行了研究.采用SEM、激光粒度仪对不同分解炉温制备的初级粉末的形貌进行观察,对其粒度进行测量.结果表明,热分解过程的物理、化学变化因素,即干燥、热分解、成相等阶段的因素共同影响了初级粉末的形貌和粒度.     

基于改进分水岭算法的粒度分析

材料样品的粒度分析是材料结构分析中一项基础而又重要的内容.在分析颗粒图像特点和不良分割原因的基础上,通过构造基于势能比较的评价函数,提出一种改进的分水岭算法来分割颗粒,以避免传统分水岭算法和势能阈值算法分割不当的问题.实验结果表明,该改进算法得到的分割结果正确性、鲁棒性更好,因而其粒度分析可靠性更高.     

三维分布的颗粒群激光粒度分析

本文对三维分布颗粒群的激光粒度分析中的重衍射作了较为详细的理论分析,提出了最佳衍射浓度的概念。对水泥气固两相流的测试结果证实了理论的正确性。为提高三维分布颗粒群的激光粒度分析精度;抑制重衍射噪声;提供了理论依据和一种行之有效的方法。     

透射电镜多图像拼接法测量纳米氧化镍的颗粒粒径

本文介绍了利用透射电镜多图像拼接法测量纳米氧化镍的粒度分布.该方法通过SIS软件附带的MLA多图像拼接功能拍照得到拼接图像,经过独立测量每个照片中不少于100个纳米氧化镍颗粒的尺寸,并由此计算出颗粒平均粒径尺寸为20.6nm,该结果与X射线衍射的测量结果非常吻合.通过MIA拼接方法可大幅度提高数字CCD相机的视野范围,从而有效解决了透射电镜法测量小尺寸纳米材料粒径的采样代表性问题,为纳米材料粒径测量提供了新思路.     

基于散射原理的激光粒度测试仪研究

颗粒在工业和科学研究中涉及的领域非常广泛,常用的颗粒粒度及其分布的测试方法中,激光散射法具有测试精度高、测量速度快、重复性好、可测粒径范围宽等突出优点.为提高测量精度,通过对无模式反演算法的研究,提出了一种改进的独立模式粒度反演算法,并设计了光学系统和环形光电探测器,开发了粒度测试分析软件,实现了基于散射原理的激光粒度测试系统.实验结果表明,所提出的算法有效地提高了测量精度,降低了测量的重复误差.

Abstract：

Particle is widely involved in scientific research and industry.Among the frequently used examination method for particle size and distribution,the laser scattering owns especial advantages such as high precision,high speed,good repeatability and wide measuring range.For enhancing the measuring accuracy,an amelionated non-mode inversion algorithm is presented based on the study of non-mode data processing algorithm,optical system and annular photodiodes are designed,and corresponding testing and analyzing softwares are developed,realizing a laser particle size analysing system based on scattering theory.The experimental results indicate that this algorithm enhances the measuring precision and reduces the repetition error effectively.     

多角度动态光散射角度误差对权重估计的影响

角度权重估计是多角度动态光散射测量技术的重要环节,其方法可依赖于光强均值或光强自相关函数基线。角度误差对颗粒粒度分布测量准确性的影响在很大程度上取决于角度权重系数的估计。通过对模拟和实测动态光散射数据的反演,研究了角度误差对基线值法和光强均值法进行权重估计对粒度分布反演的影响。结果表明:采用两种方法进行角度加权,无角度误差时反演结果无显著差异。存在角度误差时,误差对光强均值法反演结果的影响大于基线值法,并且对大颗粒的影响显著大于对小颗粒的影响。导致这一结果的原因在于,当散射角存在误差时,基于Mie理论的光强均值法得到的权重系数为理论值,与实测的光强自相关数据所对应的权重系数存在偏差。而且随着颗粒粒径的增大,Mie散射光强随散射角变化呈现出更为剧烈的波动,致使这种偏差加大。因此,采用基于Mie散射理论的光强均值法进行角度加权,对多角度光散射测量装置应提出较高的精度要求。     

基于图像分析软件的晶粒尺寸分布统计

利用图像分析软件不仅能定量测量材料的晶粒度,还能得到材料的晶粒尺寸分布图.介绍了统计晶粒尺寸分布和定量测量晶粒度的方法及怎样计算平均晶粒半径和标准差.为研究晶粒尺度对材料性质的影响和材料的理化检测提供准确丰富的依据.     

独立模式反演算法在激光粒度测试中的应用研究

粒度反演算法是基于米氏散射理论的激光粒度仪的关键技术.针对独立模式迭代反演算法对噪声太敏感,以至于在实际应用中出现粒度测量失真的问题,提出采用5点3次数据平滑算法对其反演进行处理,同时以VISUALC<'++>6.0为开发平台,编写测试软件对算法进行仿真研究,并与粒度真实分布进行了对比.结果表明,特征粒径D<,10>,...