微型化霧粒粒徑測(cè)量?jī)x的研究.pdf

1、由于目前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)顆粒粒徑測(cè)量的需求相當(dāng)活躍，研究各種粒徑測(cè)量技術(shù)和開(kāi)發(fā)各種粒徑測(cè)量?jī)x的重要性很突出，國(guó)內(nèi)的研究水平和儀器制造技術(shù)的成熟度與國(guó)外的發(fā)展水平相當(dāng)?，F(xiàn)階段，基于各種測(cè)量原理的顆粒測(cè)量技術(shù)比較多。其中，光學(xué)法測(cè)量粒徑具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在顆粒粒徑測(cè)量?jī)x上獲得了廣泛的應(yīng)用。重慶大學(xué)成功研制的針對(duì)噴霧場(chǎng)霧粒粒徑分布的WL型測(cè)量?jī)x，其技術(shù)水平走在了國(guó)內(nèi)前列，但該測(cè)量?jī)x的體積較大，現(xiàn)場(chǎng)使用和操作不便。因此，在該測(cè)量?jī)x的基礎(chǔ)上，研制微型化

2、的霧粒粒徑測(cè)量?jī)x十分迫切。論文就是圍繞著這個(gè)問(wèn)題來(lái)展開(kāi)的。 微型化霧粒粒徑分布測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理是米氏光散射理論，當(dāng)不同粒徑的顆粒被平行激光束照射后，發(fā)生光散射現(xiàn)象，散射光的參數(shù)包含有被測(cè)顆粒粒徑的信息，但其數(shù)值計(jì)算量大且復(fù)雜。當(dāng)顆粒粒徑滿足一定條件時(shí)，米氏光散射可以用夫瑯和費(fèi)衍射來(lái)近似。因此，只要測(cè)量出不同角度的衍射光能量，在理論上就可反演出顆粒的粒徑分布。針對(duì)不同的顆粒群，可以使用不同的分布函數(shù)去逼近被測(cè)顆粒的粒徑分布，其中，

3、比較常用的是雙R-R分布函數(shù)?；蛘撸褂锚?dú)立模式算法反演數(shù)據(jù)。測(cè)量?jī)x器采用的光路直接影響儀器的結(jié)構(gòu)尺寸，接收透鏡和采樣區(qū)位置的關(guān)系具有不同的配置方案，由于霧粒粒徑測(cè)量?jī)x應(yīng)用背景的限制，所采用的光路配置方案是被測(cè)顆粒位于透鏡前方，光能接收器件位于透鏡后焦面上。 微型化霧粒粒徑測(cè)量?jī)x基于激光衍射法原理測(cè)量霧粒粒徑的分布，應(yīng)用分離式模塊設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，將測(cè)量?jī)x在功能上劃分為獨(dú)立的三個(gè)部分，即起數(shù)據(jù)采集作用的探測(cè)器，數(shù)據(jù)處理、顯

4、示并存貯的PC機(jī)軟件系統(tǒng)和連接探測(cè)器與PC機(jī)的轉(zhuǎn)接頭。探測(cè)器的設(shè)計(jì)是論文的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x微型化的關(guān)鍵問(wèn)題，其正確的功能劃分和優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)微型化的保證。探測(cè)器的設(shè)計(jì)有：光學(xué)器件的設(shè)計(jì)和選取、電路的設(shè)計(jì)、采樣區(qū)大小控制裝置和防污染裝置的設(shè)計(jì)。PC機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有：與探測(cè)器通訊、數(shù)據(jù)反演、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)等。在PC機(jī)和探測(cè)器之間巧妙地加入一個(gè)轉(zhuǎn)接頭，負(fù)責(zé)不同通訊協(xié)議的電氣轉(zhuǎn)換和為探測(cè)器提供電源。整個(gè)儀器結(jié)構(gòu)緊湊、智能化程度較高，可在