改进的LMS算法在光全散射法粒度反演中的应用

在光全散射法颗粒粒度测量中,正确地选择以及使用反演算法是非常关键的。首先介绍了光全散射法的基本原理,然后提出了一种基于非负PT直接算法的改进的LMS迭代算法,最后将改进的LMS迭代算法应用到光全散射颗粒粒度分布函数的求解中。对理想状态和加噪状态分别采用传统的LMS迭代算法和改进的LMS迭代算法进行求解,通过对比单峰分布颗粒粒度和双峰分布颗粒粒度的实验结果,改进后的LMS迭代算法使粒度相对误差均减少了4%左右,整个运行时间小于3s,不仅提高了LMS算法的运算时间、收敛速度和稳定性,而且还解决了LMS算法中初始值对结果的影响。     

夫琅和费衍射颗粒粒度测量中的改进Chin-Shifrin反演算法

在基于线阵CCD的夫琅和费衍射颗粒粒度测量中,采用Chin-Shifrin积分变换反演算法使得反演的粒度分布出现假峰现象.为解决此问题,提出在该Chin-Shifrin积分变换反演算法中引入矩形窗函数,并在分析颗粒粒径与衍射光强导数最小值之间关系的基础上,确定矩形窗函数中心点位置及左右边界,利用该矩形窗函数对粒度分布进行截断处理,消除虚假峰,提高反演颗粒粒度分布的准确性.分别对两种标准颗粒进行了测量,并对不同算法的反演结果进行了对比.实验结果表明:引入矩形窗函数的改进Chin-Shifrin算法,能够有效排除粒度分布中的多假峰;粒度分布测量相对误差小于3%,重复性小于4%.     

超声衰减法测量油水分散流中颗粒粒度分布

针对油水分散流的颗粒粒度测量问题,提出一种基于多频率下超声衰减作用的测量方法。根据多相流体中超声衰减的BLBL模型,推导出超声衰减系数与颗粒粒度分布存在的数学表达关系。通过多频率条件下所获得的超声衰减系数进行联合比较分析,求解被测流体中颗粒粒度分布.通过对含油率低于30%的5个样本中4种颗粒粒度分布的油水分散流进行数值模拟仿真实验,得到颗粒粒度占比分布的测量结果,并对结果进行分析,得到BLBL模型在毫米尺度油相颗粒作为离散相的油水分散流中的适用条件和范围。     

荧光粉粒度分布的数学模型

荧光粉的粒度分布,必须满足器件的特性,适应涂复的工艺,是荧光粉最重要的参量之一. 国内,已越来越清楚地认识到了荧光粉粒度分布的重要性,对荧光粉粒度分布的研究,也正在大力展开. 荧光粉粒度分布的研究,涉及多方面的内容.本篇文章仅就荧光粉粒度分布的数学模型     

基于Mie散射理论的颗粒粒度分布转换

使用动态光散射法可以获得颗粒的光强加权平均粒径,以及光强加权颗粒粒度分布。为获得数量或体积加权颗粒粒度分布,提出从光强分布到数量分布转换的直接比值法。该方法首先依据Mie散射理论求解不同粒径颗粒的散射光强,然后将光强分布与对应颗粒的散射光强进行比对,获得颗粒的数量分布,进而得到颗粒的体积分布。使用动态光散射法测量得到聚苯乙烯乳胶球混合样品的光强分布,利用直接比值法将光强分布转换为数量分布和体积分布,并与扫描电子显微镜测量的数量分布进行了对比,实验数据表明采用直接比值法能够获得准确的数量分布。     

基于后向散射的高浓度纳米颗粒粒度分布测量方法研究

传统的动态光散射法通常采集侧向散射进行纳米颗粒粒度分布的测量,由于多次散射的影响,利用侧向散射不能准确测量高浓度样品的颗粒粒度分布。针对该问题,对后向散射测量方法进行了研究,在实验基础上提出了后向散射最佳光程的判断准则。在不同样品浓度下,用侧向散射和后向散射方法对标称粒径分别为110 nm、220 nm的聚苯乙烯乳胶球颗粒进行了测量。实验结果表明,对于高浓度的待测样品,后向散射测量方法通过自适应调整光程,在最优光程处进行测量,能够有效得到高浓度纳米颗粒的粒径及粒度分布,测量结果相对误差为2.72%。     

基于颗粒粒度信息分布特征的动态光散射加权反演

宽分布和双峰分布颗粒的准确反演是动态光散射技术至今未能有效解决的难题,尤其峰值位置比小于2:1且含有大粒径颗粒(350 nm)的双峰分布.造成这一难题的主要原因包括:1)单角度测量数据的粒度信息含量不足;2)常规反演方法对测量数据的噪声抑制以及粒度信息利用缺乏针对性.对测量数据(即光强自相关函数)的研究发现,数据噪声主要分布在长延迟时段,而粒度信息集中分布在衰减延迟时段.基于此,本文提出了采用粒度信息分布为底数、调节参数为指数的权重系数对自相关函数进行加权反演的约束正则化方法.由于采用了与粒度信息分布一致的权重系数,该方法既充分利用了衰减延迟时段的粒度信息,又有效地抑制了长延迟时段的数据噪声.不同噪声水平下,宽分布和双峰分布颗粒体系的反演结果表明,与常规反演方法相比,这一方法可以获得更为准确的宽分布和近双峰分布的反演结果.     

折反式激光粒度测量方法

激光粒度仪因其快速、非接触等优点被广泛应用于各领域的粒度分布测量,但颗粒散射光的角分布与粒度大小关系复杂。为了获得不同粒度下的相对精度一致,通常会造成粒度分布测量范围小、无法满足宽分布粒度测量要求等问题。根据Mie散射近似的菲涅尔原理,提出采用折反式光路,将颗粒散射信号由分光镜分成两束,经两组组合式镜头和2个光电探测器分别采集透射和反射的散射信号,信号组合后经反演得到颗粒粒度分布,从而提高了可测粒度范围。采用两种标准粒子及其混合物进行了实验,结果表明,单种标准粒子测量结果的体积中位径D50的测量相对误差都不大于7.9%;对混合粒子也能够得到正确的峰值分布。     

方形自聚焦透镜折射率分析

利用MATLAB 偏微分方程工具箱(PDE)实现方形玻璃纤维边界条件下离子扩散的有限元解法,给出一般步骤,对离子交换制备方形自聚焦透镜过程进行计算机模拟.运用分离变量法求解方形玻璃纤维中Tl+离子浓度定解方程,由离子浓度与折射率的线性关系,得到了方形自聚焦透镜折射率分布的数学表达式,计算出折射率分布图以及理论值.与实验值校验表明,相对误差小于0.33%.     

基于激光片光成像的脉冲防暴水炮粒度测量

根据PIVS方法,搭建了适用于脉冲射流的粒度测量系统,提出了相应的粒度测量算法.利用计算机生成的标准粒子图像,进行了算法验证.分别利用该系统和激光粒度仪对小型喷壶的稳态流场进行了比较测量.结果表明:该系统能够得到瞬时粒度图像,可以实现非稳态流场的粒度测量.     

颗粒粒度测试技术

本文介绍了颗粒测量的意义及有关测量的原理和技术     

利用消光起伏信号测量颗粒平均粒径

窄光束照射流动颗粒系时,透过率会产生起伏.起伏的透过率信号可用来测量颗粒平均粒径和浓度.由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可用来实现在线、实时测量.Gregory提出的数据处理模型要求光束直径较小而且远大于颗粒直径,本文提出一种新的模型,可在光束直径接近甚至小于颗粒直径情况下对透过率起伏信号进行处理,模拟分析和实验测试表明,该方法可得到较满意的测量结果.     

自由分子区布朗凝并作用下的颗粒尺寸分布变化

对于燃烧过程中生成的亚微米颗粒,其一次颗粒的长大过程主要是通过碰撞凝并实现的。本文通过对颗粒的初始分布作出一个合理的正态对数分布的假设,运用矩方法(Moment Method)研究了自由分子区的颗粒在布朗碰撞作用下的颗粒尺寸分布的变化情况。所得到的长时间碰撞凝并结果符合布朗碰撞凝并过程的自保持特性。数值结果还表明,颗粒初始的宽粒径分布会显著提高粒子云的在凝并初期的凝并速率和生成粒子的平均直径,且最终生成的粒子尺寸都是宽分布的。这说明在预报微细颗粒的迁移和长大过程中有必要考虑粒子的宽分布特性。     

ZnS:Cu电致发光粉的粒度分布和形貌

本文用透射电镜、扫描电镜、沉降法粒度仪和光学显微图象自动分析仪等不同方法测量并研究了ZnS:Cu电致发光粉粒度分布和原料ZnS粒度分布的关系,找出了粒度分布规律,并对比了这几种测量方法.本文还研究了该发光粉在880℃灼烧制备时,发光粉晶粒的初期生长形貌.发现晶粒生长有二个过程,首先在初始2-3分钟内迅速结成晶粒,然后以较慢速度长大.     

微粒特征分布函数测量理论和方法的进一步研究

运用微粒散射形体微扰理论对任意形体微粒的研究结果,根据光敏区光强的Gauss分布特征和微粒穿越位置的随机性,建立了相关模型和数学方程并求得了任意位置的微粒形体影响因子分布函数的数值解,讨论了大变化区的非线性影响.其次,根据微粒数分布离散性的特征,建立了微粒粒度分布函数的反演矩阵及其实验方法.最后进行了实验验证.     

THE ESCAPE OF BROWNIAN PARTICLE OVER POTENTIAL BARRIERS

A convenient method is introduced to calculate the rate of escape of Brownian particle over potential barriers by exact solution of Smoluchowskian equation. This method is applied to calculate the nuclear fission probabilities. The results for four different cases are compared with the results of other theories.     

光学粒子尺寸及其它参量测量的新方法

介绍最近发展起来的三种主要的粒子尺寸及其它参量的光学测量方法,较详细地说明了相位多谱勒法、基于衍射的短阵迭代和积分变换法、测量散射短阵元的分析方法的测量原理和实现方法,对各方法的主要特点进行了讨论。     

溶胶-凝胶法制备的光学薄膜表面粒度及其分布

本文研究了溶胶-凝胶法制备的光学薄膜表面粒度及其分布,结果表明:膜表面的粒度大小与热处理温度及陈化时间有关,粒度分布函数可分为泊松分布、正态分布等.     

用激光衍射测量群体微粒尺寸分布的计算机模拟和拟合

介绍了群体微粒激光衍射现象的原理,建立了相应的数学模型;报导了相应的计算机模拟和最小二乘法拟合结果,以确定群体微粒的尺寸分布。