光衍射法顆粒分析技術(shù)研究.pdf

1、顆粒材料的許多重要特性是由顆粒的平均粒度和粒度分布參數(shù)所決定的，因此，對(duì)顆粒粒度的測(cè)量顯得日益重要。在顆粒粒度的各種測(cè)量技術(shù)中，光散射法以其優(yōu)異的性能得到了極大的重視。目前，光散射測(cè)量顆粒粒度技術(shù)中應(yīng)用最廣之一的是光衍射法。文中對(duì)基于夫瑯和費(fèi)衍射理論的光衍射法顆粒分析技術(shù)進(jìn)行了模擬與實(shí)驗(yàn)研究。 首先系統(tǒng)研究了光衍射法粒度測(cè)試的原理，分析了夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的特性在顆粒測(cè)量理論中的應(yīng)用以及在單峰和雙峰顆粒群不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下對(duì)衍射光能分

2、布特征的影響。根據(jù)夫瑯和費(fèi)衍射理論的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了光衍射法粒度測(cè)試過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬。選用Chahine迭代以及Projection迭代兩種獨(dú)立模式反演算法，分別在實(shí)驗(yàn)測(cè)量信號(hào)中未引入誤差和引入隨機(jī)噪聲兩種情況下進(jìn)行了模擬研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)有噪聲干擾時(shí)，粒度分布反演結(jié)果與真實(shí)分布之間有明顯的差異，直接使用其結(jié)果會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。 針對(duì)粒度反演算法對(duì)噪聲敏感的影響，通過(guò)對(duì)測(cè)試原理及衍射圖樣的深入分析，提出了采用曲線窗口旋濾波對(duì)衍射圖樣進(jìn)

3、行預(yù)處理的方法。經(jīng)過(guò)旋濾波處理后的單峰分布和雙峰分布粒子群的粒度分布誤差從直接粒度反演的33．52%、31．37%、35．78%和39．06%、35．70%分別減小到5．93%、4．24%、5．18%和6．48%、7．33%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明采用曲線窗口旋濾波方法，可顯著改善反演算法的穩(wěn)定性。 搭建了一套基于面陣CCD的激光衍射顆粒粒度分析實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。利用圖像處理技術(shù)對(duì)得到的衍射圖樣進(jìn)行分析和處理，并在程序中實(shí)