激光衍射粒度分析的研究

本文在深入研究激光激光衍射粒度分析计算方法的基础上，进一步提出计算粒度分布的模型独立算法，通过计算机仿真和实际应用表明，该算法比国内原采用的迭代法具有更高的准确性和更大的应用范围。针对我国激光衍射粒度测量系统的现状和存在的问题，提出了采用旋转盘的分时测量方法，并进行了系统设计。最后，本文对系统误差进行了分析。     

利用激光衍射、散射测试粒度分布的最新技术

一、前言粉粒体的粒度分布测试是了解其物性的基本而且重要的项目。有关粒度分布的测试原理有许多，目前比较先进的是应用光衍射／散射的测试方法。随着粉体材料领域新的扩展、对测试精度、粉度的越来越高的要求以及高性能的激光、光传感器和微电脑的普及，使该测试方法在最近的十几年内得到了飞跃的发展。虽然有大量的装置已经商品化，但并不意味着所有问题的解决，带着问题投入市场的装置不胜枚举。在此，先简单地阐述一下该测试方法的原理，然后介绍敝公司最近攻克的难题以及具体的解决方法。二、测试原理光衍射／散射式粒度分布测试器巧…     

激光粒度分析仪的数值计算

在介绍了激光粒度分析仪基本原理的同时，对光电探测器上的光能分布公式作了详细分析，提出了一种改进了的计算光电探测器上能量的数值方法。并通过实际计算证明，这种方法能够改善颗粒尺寸分布的求解精度。     

激光粒度分析仪的数值计算

在介绍了激光粒度分析仪基本原理的同时，对光电探测器上的光能分布公式作了详细分析，提出了一种改进的计算光电探测器上能量的数值方法。并通过实际计算证明，这种方法能够改善颗粒尺寸分布的求解精度。     

激光衍射粒径测量中的Chin-Shifrin反演算法

建立了以线阵CCD作为探测组件的激光衍射粒径测量系统用于颗粒群直径分布的测量.在数值计算的基础上,分析了传统Chin-Shifrin积分变换粒径分布反演算法存在的两个问题:小粒径反演结果的发散和多假峰现象,并结合理论分析给出了这两种现象的物理图像.提出了修正积分变换公式以解决小粒径反演结果发散的间题并针对Chin-Sh...     

测量新技术在粉体粒度分析中的应用

粉体材料在国民经济、国防现代化、现代高科技领域中具有非常重要得意义,粉体粒度的测定是粉体研究和生产的重要辅助手段.阐述了现代几种粒度测试仪的基本原理和适用范围,同时还分析了粒度测试技术的新进展和发展趋势.     

激光粒度测量的综合反演及参数选择

本论文提出了一种应用于激光粒度测量的无模式综合反演算法,即,二阶段迭法算法。该算法综合采用了改进共轭梯度法和松弛迭代法各自的优点,使用了共轭梯度法作为第一步预迭代,利用其快速收敛性和解的平滑性得到第二步迭代的初始解,而后,采用了改进的松弛迭代法对第一步的初始解进行改进。使用该方法能使解在稳定性和准确性方面得到了一定程度的改进。对算法进行了分块操作,并对所有模块如共轭迭代法,正则化法,松弛迭代法进行分析,指出模块的可行性与必要性,同时进行参数的最优化选择。     

基于面阵CCD的散射式激光粒度测量方法研究

研究了基于CCD传感的激光粒度测量方法和优化。在系统设计和实验参数优化基础上,设计了CCD传感器的光环尺寸,并基于Mie散射理论,建立了理论计算模型,计算了待测颗粒的理论光能分布。对标称粒径为10.9μm和57.9μm的聚苯乙烯乳胶标准颗粒进行实验,获得颗粒散射光能分布图像,提出了一种新的光环中心确定方法,并由编写的图像处理程序分析散射光能分布。颗粒粒径的反演结果与标称尺寸比较表明,用此测量方法得到的颗粒散射光能分布与其理论分布较一致,稳定性与重复性较好。     

Characterization of the size distribution of subbituminous coal by laser diffraction

This article deals with effects of the selected instrument parameters on the results of the particle size distribution measured by laser diffraction. The goal of this work is to define the optimal parameters of instrument for determination of particle size distribution of subbituminous coal. The samples were analyzed by dry and wet methods. The studied parameters were the feed rate and the pressure of air. The coal sample was a fragile material and was determined by the dry method. The optimum value of the feed rate was 80% and the air pressure was 1.2 × 10⁵ Pa by application of Mie theory. The results were statistically analyzed by analysis of variance. The feed rate and air pressure were shown to influence the determination of particle size distribution by laser diffraction.     

On-line non-intrusive particle size measurement of pulverised fuel through digital imaging

This paper presents the basic principles of particle size measurement and latest industrial results recorded using an innovative optical instrumentation system designed to measure the size distribution of particles in a pneumatic suspension.The system is non-intrusive and cost-effective.A low-cost CCD camera is used to capture images of the particulate flow field,which is illuminated by a low-cost pulsed laser sheet generator.The particle size distribution is then determined by processing the particle images through the use of novel processing algorithms.Experimental results obtained in the past on a small scale particle flow test rig have demonstrated that the system is capable of measuring the size distribution of pneumatically conveyed particles with an accuracy of a few percent.For the present paper results obtained when testing the system at a 4 MW industrial test facility are presented.Comparisons are made with both off-line reference data achieved through sieving and on-line laser diffraction data recorded using an intrusive,extractive,Malvern Instruments system.In general there is good agreement between results when considering the characteristics and limitations of the individual methodologies.The novel imaging system shows itself to be rugged,practical and useful under genuine industrial conditions.     

激光粒度测试中的独立模式反演算法研究

在测量微粒系统的散射光强角分布中计算微粒系统的粒径分布,属于典型的反演问题.反演算法一直是激光粒度仪的关键和难点.介绍了基于米氏散射理论的粒度测试,对其求解方法进行了详细分析.针对独立模式算法不需要预先指定粒径分布函数的形式就可获得真实粒度分布,提出了一种改进的独立模式粒度反演算法,并对算法的性能进行了理论分析和实验论...     

光全散射法颗粒粒径分布测量的改进研究

提出并实验了一种新的光纤型样品池,用于光全散射法测量颗粒粒径及其分布,该样品池的突出特点是消除了池壁散射影响以及容易实现稳定的多波长测试。在颗粒折射率处理方面,引入了洛伦兹色散关系和多波长处理方法,提高了理论的严密性、合理性和实用性。选用公称粒径分别为1.00μm和2.06μm的聚苯乙烯乳胶球标准颗粒做了验证比对实验。结果表明光纤型样品池工作稳定,数据处理显示均值偏差和重复性都小于5%,且优于常规折射率估值方法,体现了改善效果和实用价值。     

动态光散射颗粒分布软测量

考虑传统动态光散射颗粒粒度分布测量用的反演算法复杂、精度不够、抗噪能力差,本文基于大数据思想,提出了一种动态光散射颗粒分布软测量方法。该方法通过调节颗粒粒度分布形状参数获得大量自相关函数及其对应颗粒分布的数据;使用这些数据对子学习机进行训练。最后,针对训练数据维数较高的特点对传统Bagging算法进行改进,并利用改进的Bagging集成算法集成子学习机以提高软测量模型的精度及泛化能力。通过模拟单峰数据和对300nm标准粒径进行软测量开展了验证实验。结果表明,该方法能够较好地测量出不同动态光散射颗粒分布的峰值及分布宽度,模拟单峰数据测量峰值精度可达1nm,300nm和503nm,标准粒径测量精度分别可达3nm和4nm,优于一般的反演算法。该软测量方法为动态光散射颗粒分布测量开辟了新的途径。     

基于激光位移传感器的轮缘尺寸测量方法研究

针对城轨列车轮缘磨耗日益严重,人工测量轮缘尺寸工作量大精度低等问题,采用2D激光位移传感器设计了一种在线非接触式轮缘尺寸测量方法。通过在轨道内、外两侧安装激光位移传感器进行了车辆踏面数据采集;然后采用数据分段、数据预处理、坐标变换、数据融合等算法进行了数据处理,获取了车轮轮廓线,并根据踏面几何关系计算了轮缘尺寸值。轮对试验和过车试验结果表明,所提出测量方法的偏差为±0.2 mm,测量一致性优于人工测量,测量系统工作稳定可靠,能够满足城轨车轮轮缘测量的实际要求。     

基于四象限探测的激光粒度仪自动对中技术

针对激光粒度仪手动对中自动化程度低、不易调整等问题,提出了基于四象限对中单元的新型50通道光电探测器的自动对中方法。该方法根据光束是否处于四象限探测器的感光范围,将自动对中过程分为粗对中和精对中两部分。当光束不在四象限探测器的感光范围内时,可根据探测器的特定结构进行粗对中;当光束处于四象限探测器感光范围内时,根据四象限探测器产生的光电流强弱判断探测器的运动方向进行精对中。在粗对中过渡到精对中后采取变步长方式,通过比较对中精度和对中所需时间确定算法的最佳截止条件。完成了激光粒度仪自动对中系统硬件和软件的设计,实验验证了对中系统的可靠性与准确性。结果表明,最终的对中分辨率高于5μm。使用该技术对标准颗粒样品进行了测量实验,结果证实自动对中后的测量数据符合国家激光粒度仪校准规范的要求。