測(cè)量顆粒粒徑分布的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種測(cè)量顆粒粒徑分布的方法及裝置，其中，測(cè)量顆粒粒徑分布的方法包括：通過(guò)陣列探測(cè)器測(cè)量顆粒群散射光強(qiáng)的角分布，其中，所述角分布中的離散角度對(duì)應(yīng)所述陣列探測(cè)器的各個(gè)離散探測(cè)像素；選定粒徑區(qū)間及采樣粒徑，根據(jù)所述粒徑區(qū)間和所述采樣粒徑計(jì)算所述采樣粒徑的粒徑參數(shù)，并基于Mie散射計(jì)算系數(shù)矩陣；將所述系數(shù)矩陣與所述角分布作為最大似然函數(shù)迭代反演方法的參數(shù)，計(jì)算所述顆粒群的最終粒徑分布。本發(fā)明能夠?qū)Φ托旁氡葴y(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的粒徑分布反演計(jì)算。
【專利說(shuō)明】測(cè)量顆粒粒徑分布的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顆粒粒徑測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種測(cè)量顆粒粒徑分布的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]顆粒粒徑的測(cè)量在諸如大氣科學(xué)、燃燒、化學(xué)工程等科研與工程領(lǐng)域有非常重要的意義。基于Mie散射的激光散射顆粒粒徑測(cè)量方法是目前研究最為廣泛的一種技術(shù)，它保持了傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量技術(shù)的特有優(yōu)點(diǎn)，包括無(wú)接觸、精度高、速度快、實(shí)時(shí)性等。對(duì)粒徑逆散射問(wèn)題進(jìn)行建模，探測(cè)信號(hào)角分布函數(shù)可以表達(dá)為:
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量顆粒粒徑分布的方法，其特征在于，包括: 通過(guò)陣列探測(cè)器測(cè)量顆粒群散射光強(qiáng)的角分布，其中，所述角分布中的離散角度對(duì)應(yīng)所述陣列探測(cè)器的各個(gè)離散探測(cè)像素； 選定粒徑區(qū)間及采樣粒徑，根據(jù)所述粒徑區(qū)間和所述采樣粒徑計(jì)算所述采樣粒徑的粒徑參數(shù)，并基于Mie散射計(jì)算系數(shù)矩陣； 將所述系數(shù)矩陣與所述角分布作為最大似然函數(shù)迭代反演方法的參數(shù)，計(jì)算所述顆粒群的最終粒徑分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量顆粒粒徑分布的方法，其特征在于，所述將所述系數(shù)矩陣與所述角分布作為最大似然函數(shù)迭代反演方法的參數(shù)，計(jì)算所述顆粒群的最終粒徑分布的步驟包括: 將所述系數(shù)矩陣與所述角分布作為最大似然函數(shù)迭代反演方法的參數(shù)，計(jì)算兩個(gè)相鄰迭代過(guò)程的第一粒徑分布與第二粒徑分布； 計(jì)算所述第二粒徑分布于所述第一粒徑分布之間的誤差值； 若確定所述誤差值小于設(shè)定值，停止反演迭代計(jì)算，并將所述第二粒徑分布作為所述顆粒群的所述最終粒徑分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量顆粒粒徑分布的方法，其特征在于，所述將所述系數(shù)矩陣與所述角分布作為最大似然函數(shù)迭代反演方法的參數(shù)，計(jì)算兩個(gè)相鄰迭代過(guò)程的第一粒徑分布與第二粒徑分布的步驟具體通過(guò)如下公式計(jì)算得到:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量顆粒粒徑分布的方法，其特征在于，通過(guò)如下公式計(jì)算得到所述兩個(gè)相鄰迭代過(guò)程之間的誤差值:
5.一種測(cè)量顆粒粒徑分布的裝置，其特征在于，包括:陣列探測(cè)器與信號(hào)采集與處理模塊；其中， 所述陣列探測(cè)器用于測(cè)量顆粒群散射光強(qiáng)的角分布，其中，所述角分布中的離散角度對(duì)應(yīng)所述陣列探測(cè)器的各個(gè)離散探測(cè)像素； 所述信號(hào)采集與處理模塊用于從所述顆粒群中選定粒徑區(qū)間及采樣粒徑，根據(jù)所述粒徑區(qū)間和所述采樣粒徑計(jì)算所述采樣粒徑的粒徑參數(shù)，并基于Mie散射計(jì)算系數(shù)矩陣；將所述系數(shù)矩陣與所述角分布作為最大似然函數(shù)迭代反演方法的參數(shù)，計(jì)算所述顆粒群的最終粒徑分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量顆粒粒徑分布的裝置，其特征在于，所述信號(hào)采集與處理模塊包括: 第一計(jì)算單元，用于將所述系數(shù)矩陣與所述角分布作為最大似然函數(shù)迭代反演方法的參數(shù)，計(jì)算兩個(gè)相鄰迭代過(guò)程的第一粒徑分布與第二粒徑分布； 第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述第二粒徑分布于所述第一粒徑分布之間的誤差值； 確定單元，用于若確定所述誤差值小于設(shè)定值，停止反演迭代計(jì)算，并將所述第二粒徑分布作為所述顆粒群的所述最終粒徑分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量顆粒粒徑分布的裝置，其特征在于，所述第一計(jì)算單元計(jì)算兩個(gè)相鄰迭代過(guò)程的第一粒徑分布與第二粒徑分布通過(guò)如下公式計(jì)算得到:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量顆粒粒徑分布的裝置，其特征在于，所述第二計(jì)算單元通過(guò)如下公式計(jì)算得到所述誤差值:
【文檔編號(hào)】G01N15/02GK103983546SQ201410126595
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】楊福桂, 王秋實(shí), 李明, 盛偉繁 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所
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