颗粒测量

摘要： 采用蒙特卡罗方法模拟光子在散射介质中传输的物理过程,研究发散光束对消光法粒径测量的影响。将平行入射光条件下数值结果与Lambert-Beer模型进行对比验证,分析了入射光发散角变化对消光光谱的影响。搭建基于发散光束的消光实验平台,分别在入射光平行和发散条件下测得三种聚苯乙烯乳胶球标准颗粒消光光谱,其与蒙特卡罗模拟结果变化趋势基本一致。数值和实验消光谱的粒径反演结果表明:随发散角增大,测得粒径与标称值误差越大,发散角为5°时粒径的反演误差均在4.62%以内,但发散角为20°时标称粒径0.2、0.8、2.88μm的颗粒样品测量误差分别为4.25%、12.75%、-9.55%。进行误差修正,通过蒙特卡罗方法建立的发散光束数值模型构造系数矩阵,对粒径0.8μm的颗粒在发散角为5~20°的实验消光谱反演,误差在2.00%以内。

摘要： 煤粉粒度对电厂锅炉运行排放有重要的影响。筛分法和激光粒度仪是工业生产实践中广泛使用的两种粒度测试技术,但由于测量原理的不同,两者测量结果也有差异。对取自电厂一次风管的24个煤粉样品进行了对比测试,结果表明,激光粒度仪结果相比于筛分法明显偏小,平均绝对偏差在5%以上,粒度分布曲线表明,激光粒度仪对20μm以下的煤粉颗粒占比会出现明显高估;对两种方法测量的粒度分布的相关性进行了分析,结果表明在25至96μm粒径范围内两者具有较强的线性相关性;基于相关性特征,建立了基于经验公式的粒度结果转化矩阵,激光粒度仪结果转化校正后,R75、R如和R200参数平均绝对偏差分别由5.72%、3.50%、0.39%减小至3.19%,2.25%和0.30%,且校正后粒度分布曲线与筛分法吻合度增加。

摘要： 为提高流动气溶胶动态光散射粒度反演的准确性,采用结合条件预优的流动气溶胶正则化反演,通过条件预优处理,以先验流速信息和延迟时间构建对角阵形式的条件预优矩阵,对病态方程实现乘法修正,从而降低了流速对反演方程病态性的加剧作用和正则化方法对流速的敏感性。模拟与实测数据的反演结果表明,与Tikhonov正则化反演相比,结合条件预优的Tikhonov正则化反演,可克服正则化在流动颗粒粒度反演中的局限性,显著改善了流动气溶胶动态光散射测量数据的反演性能指标,提高了正则化反演结果的准确性。

摘要： 球形颗粒的粒度粒形通常采用显微成像和图像分析法进行测量,需由人工处理每个颗粒图像,操作耗时且会引入人为误差.提出了基于圆形拟合辅助识别算法的颗粒粒度粒形自动测量方法,采用圆形拟合预先识别显微图像中的单个颗粒,并以拟合结果为指导优化颗粒边缘识别,从而实现球形颗粒的粒度粒形自动测量.与人工处理结果相比,自动测量在确保测量结果一致性的同时极大提高了测量速度与重复性.

摘要： 球形颗粒的粒度粒形通常采用显微成像和图像分析法进行测量,需由人工处理每个颗粒图像,操作耗时且会引入人为误差。提出了基于圆形拟合辅助识别算法的颗粒粒度粒形自动测量方法,采用圆形拟合预先识别显微图像中的单个颗粒,并以拟合结果为指导优化颗粒边缘识别,从而实现球形颗粒的粒度粒形自动测量。与人工处理结果相比,自动测量在确保测量结果一致性的同时极大提高了测量速度与重复性。

摘要： 环雾状流广泛存在于石油化工领域,其内部流场测量具有重要意义.本文结合光学图像法和高速摄影技术对撞针式喷嘴的雾化特性进行了测量分析,以此为基础对基于雾化混合的环雾状流中夹带液滴特性开展了实验研究.利用高速摄影技术对喷雾进行可视化,采用单帧单曝光法对液滴尺寸和速度信息进行提取.研究发现,液滴速度随轴向距离增大呈衰减趋势,且相同轴向距离(约在径向位置10mm处)条件下,速度达到峰值;液滴索泰尔平均直径(SMD)随喷嘴孔径d0的增大而增大,并与液相质量流量ml和喷嘴上下游压差?p均呈负相关;另外,在环雾状流环境中,相同气压条件下液滴SMD随气相体积流量Qg增大而减小,而相同气相体积流量条件下SMD随气压pg增大而增大.基于实验测量结果,以气相韦伯数Weg和液相雷诺数Rel为主影响参数,引入相间滑移和压力系数建立了基于量纲分析的环雾状流液滴SMD预测模型,平均绝对百分比误差MAPE为11.4672％.

摘要： 为了加快颗粒全息图的重建速度,提出了一种基于多线程编译框架(OpenMP)和统一计算设备架构(CUDA)并行技术的二级并行架构颗粒全息图快速重建方法.第1级并行针对重建截面,第2级并行针对像素,同时在这两个维度进行并行重建,利用OpenMP实现图片级并行,利用CUDA实现像素级并行.以煤粉颗粒全息图为测试对象,同时采用单线程重建程序和二级并行重建程序进行全息重建,比较了两种计算方式的重建结果和计算耗时.结果表明,二级并行重建结果与单线程重建结果是一致的,且可大大缩短重建耗时;对于分辨率为5000×5000的全息图,在重建截面数为40时,可实现48.3倍的加速比.此计算架构在数字全息的颗粒场实时在线诊断中具有很好的应用前景.

摘要： 为了研究消光光谱颗粒粒径测量方法影响因素,搭建了消光光谱颗粒粒径测量实验系统,建立了非线性最小二乘颗粒粒径反演算法,并选用900 nm、2.1μm与5.1 μm三种标准颗粒作为待测颗粒样品,开展了不同波段范围、波长选取数及颗粒浓度下消光光谱颗粒粒径测量实验研究.结果 表明:消光光谱颗粒粒径测量过程中,光谱波长范围、波长数以及颗粒浓度等参数的选取均会对反演精度造成较大影响;光谱信噪比是光谱波长范围选取的重要指标;存在光谱波长选取数精度阈值,采用该阈值进行颗粒粒径反演,既可以保证测量精度,又可以避免光谱数据冗长导致反演计算速度降低;颗粒粒径反演选取待测颗粒系消光值约0.75时达到最佳.

摘要： 针对多分散颗粒体系反演中防止出现虚假峰和避免真实峰值信息丢失之间存在的矛盾,在正则化反演中,通过对小奇异值的截断处理和利用调节因子构造正则参数函数,在抑制小奇异值对噪声放大作用的同时,避免了单一正则参数导致的过正则化或欠正则化问题.由于过正则化会引起峰值信息的丢失,而欠正则化则会导致虚假峰、峰值分瓣或毛刺,因此,这一处理显著提高了反演方法的抗噪性能和多峰识别能力.模拟与实测动态光散射数据的反演结果表明,多参数正则化方法在准确给出粒度峰值的同时,有效地消除了虚假峰、峰值分瓣和毛刺等现象,实现了多峰颗粒体系的准确测量.

摘要： 为了提高LAMOST-HRS (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope-High Resolution Spectrograph)光谱分辨率以及光谱仪效率,并建立一套可在仪器概念设计阶段分析杂散光的方法,开展了在不进行BSDF测量的前提下,对系统杂散光建模、分析的研究.首先根据粗糙度测量数据计算关键参数,构建Harvey散射模型.接着通过显微镜观察光学面,由MATLAB进行图像处理获取最大颗粒直径,构建颗粒污染散射模型.然后导入光谱仪镀膜、光学元件、机械结构.对机械结构进行简化以提高分析效率.最后预估杂散光背景,分析杂散光路径与组成.结果 表明,LAMOST-HRS杂散光主要由光学面散射引起,杂散辐射率为2.55％,信噪比为16.01 dB,达到设计指标要求.

摘要： 在光散射颗粒测量技术中,逆向傅里叶变换技术具有测量下限小和对接收透镜口径要求低等优点。然而,普遍认为,在逆向傅里叶变换技术中测量区厚度和光束张角应该控制在很小的范围,这限制了该技术的在线应用。本文探讨在逆向傅里叶变换技术中采用厚测量区的可能性。

摘要： 数字相关技术是纳米颗粒测量技术中的一个关键环节,自相关函数的估计质量直接影响颗粒测量结果.PCS理论较为复杂,数据运算量大,因此实现较为困难.文中介绍光子相关光谱法的基本原理,讨论数字相关器的内部结构,最后提出实现数字相关器的新方法,该方法计算精度较高,系统实现灵活,满足对光子相关光谱法中相关函数计算的高精度、实时性的要求.

摘要： 本文研究了超声法颗粒测量中，超声特征量谱(包括声速度、声衰减、声阻抗)表征颗粒两相流问题.介绍较为普遍研究的超声速度谱和卢衰减谱基本概念.在获得高频宽带超声信号方法的基础上，给出了超声声速谱、声衰减谱和超声阻抗谱与经典理论模型之间的联系.设计了独特的超卢反射式实验装置，得到了实验中颗粒两相流的声阻抗谱值.本文的研究表明，理论和实验获得超声阻抗谱是可行的，超声阻抗谱法可以为超声法测粒颗粒两相流提供一种新的理论和方法.

摘要： 颗粒测量越来越为大家所关注,发展很快。如在1980年代,我国的颗粒测量主要还是采用离心沉降等方法,80年代末基于光衍射原理的激光颗粒测量仪以众多的优点开始逐渐取代基于离心沉降法等的粒度仪,90年代开始随激光粒度仪测量下限的逐渐降低,激光粒度仪逐步采用米散射理论,并在结构上有许多改进和创新,不仅降低了仪器的测量下限,还提高了仪器在小颗粒测量时的精度。目前,激光粒度仪的测量上下限已可从约20纳米到6000微米的范围,已基本上取代了离心沉降粒度仪等用于各行各业。

摘要： 数字全息技术由于具有非接触、三维瞬态和多参数（颗粒速度、粒径和浓度等）测量的特点，在多相流流场诊断领域具有巨大的应用潜力。与全息干板相比， CCD芯片分辨率很低，导致流场测量区域很小，是其瓶颈之一。本文主要探讨了在现有CCD分辨率水平基础上扩展测量横截面尺度的可行性。本文分析了颗粒的散射光强角分布特点，指出由于颗粒前向散射的爱里斑特性，限制了颗粒全息图案中干涉条纹的高频部分，降低了记录介质CCD芯片的空间记录频率的要求，从而可以使用成像方法放大CCD芯片，在CCD分辨率不变的情况下扩大流场的测量截面。颗粒粒径越大，流场测量截面可以扩展更大。以粒径100μm的煤粉颗粒为例，分辨率为1M和4M的CCD相机可测流场横截面尺寸分别可达4.2×4.2 cm2和8.4×8.4 cm2。通过数值模拟研究了CCD像素尺寸（即空间记录频率）对不同粒径颗粒的数字全息测量结果的影响，以及进一步的煤粉颗粒流数字全息实验结果，表明本文的分析结果合理，所提出的扩大测量横截面尺寸的方法可行。本文研究结果提高了数字全息技术在能源与环境领气固两相流三维瞬态测量的应用潜力。

摘要： 数字全息技术由于具有非接触、三维瞬态和多参数（颗粒速度、粒径和浓度等）测量的特点，在多相流流场诊断领域具有巨大的应用潜力。与全息干板相比， CCD芯片分辨率很低，导致流场测量区域很小，是其瓶颈之一。本文主要探讨了在现有CCD分辨率水平基础上扩展测量横截面尺度的可行性。本文分析了颗粒的散射光强角分布特点，指出由于颗粒前向散射的爱里斑特性，限制了颗粒全息图案中干涉条纹的高频部分，降低了记录介质CCD芯片的空间记录频率的要求，从而可以使用成像方法放大CCD芯片，在CCD分辨率不变的情况下扩大流场的测量截面。颗粒粒径越大，流场测量截面可以扩展更大。以粒径100μm的煤粉颗粒为例，分辨率为1M和4M的CCD相机可测流场横截面尺寸分别可达4.2×4.2 cm2和8.4×8.4 cm2。通过数值模拟研究了CCD像素尺寸（即空间记录频率）对不同粒径颗粒的数字全息测量结果的影响，以及进一步的煤粉颗粒流数字全息实验结果，表明本文的分析结果合理，所提出的扩大测量横截面尺寸的方法可行。本文研究结果提高了数字全息技术在能源与环境领气固两相流三维瞬态测量的应用潜力。

摘要： 数字全息技术由于具有非接触、三维瞬态和多参数（颗粒速度、粒径和浓度等）测量的特点，在多相流流场诊断领域具有巨大的应用潜力。与全息干板相比， CCD芯片分辨率很低，导致流场测量区域很小，是其瓶颈之一。本文主要探讨了在现有CCD分辨率水平基础上扩展测量横截面尺度的可行性。本文分析了颗粒的散射光强角分布特点，指出由于颗粒前向散射的爱里斑特性，限制了颗粒全息图案中干涉条纹的高频部分，降低了记录介质CCD芯片的空间记录频率的要求，从而可以使用成像方法放大CCD芯片，在CCD分辨率不变的情况下扩大流场的测量截面。颗粒粒径越大，流场测量截面可以扩展更大。以粒径100μm的煤粉颗粒为例，分辨率为1M和4M的CCD相机可测流场横截面尺寸分别可达4.2×4.2 cm2和8.4×8.4 cm2。通过数值模拟研究了CCD像素尺寸（即空间记录频率）对不同粒径颗粒的数字全息测量结果的影响，以及进一步的煤粉颗粒流数字全息实验结果，表明本文的分析结果合理，所提出的扩大测量横截面尺寸的方法可行。本文研究结果提高了数字全息技术在能源与环境领气固两相流三维瞬态测量的应用潜力。

摘要： 本文详细讨论了非极大值抑制图像(NMS)灰度统计值的变化特点,提出一种基于颗粒图像的Canny 算子双阈值计算方法。通过实验发现NMS 图像中“谷”两端的灰度值为最佳双阈值。在图像法测量颗粒形态的应用中,该方法相对基于最大熵原理或Otsu 方法的Canny 算子更具有可靠性和稳定性。

摘要： 本文详细讨论了非极大值抑制图像(NMS)灰度统计值的变化特点,提出一种基于颗粒图像的Canny 算子双阈值计算方法。通过实验发现NMS 图像中“谷”两端的灰度值为最佳双阈值。在图像法测量颗粒形态的应用中,该方法相对基于最大熵原理或Otsu 方法的Canny 算子更具有可靠性和稳定性。

摘要： 本文详细讨论了非极大值抑制图像(NMS)灰度统计值的变化特点,提出一种基于颗粒图像的Canny 算子双阈值计算方法。通过实验发现NMS 图像中“谷”两端的灰度值为最佳双阈值。在图像法测量颗粒形态的应用中,该方法相对基于最大熵原理或Otsu 方法的Canny 算子更具有可靠性和稳定性。

摘要： 本发明提供了一种采用颗粒微小位移测量装置测量细微颗粒产生位移的方法，激光器发射出的激光通过中间有小孔的第一反射镜，再透过斜槽表面聚焦在颗粒物质上，被激光束照射的样品颗粒产生的散射光入射分束器后，一分为二产生两束激光，一束光被光学分束器反射后入射到上方的第二反射镜后反射回分束器，之后透射过分束器由透镜聚焦被CCD相机接收；另一束光透射过分束器后入射到右侧的第三反射镜，之后反射回分束器后再次被反射，经过透镜聚焦到CCD相机上。CCD相机通过图像卡记录产生的激光散斑图，并传送到计算机进行相关数值计算处理。本发明解决了原有测量装置和方法无法测量颗粒位移的问题；可测量直径在1mm‑1.5mm之间的细微颗粒运动产生的位移。

摘要： 一种颗粒浓度测量装置，在具有时间周期性的照明光下使用，包括：受光强度检测部，检测从被检体发出的受光强度；以及控制部，根据所述受光强度求出振幅，根据所述振幅计算出所述被检体内的颗粒浓度。

摘要： 本发明提出一种用于感测测量气体室中的测量气体的颗粒的方法，其中，使用至少一个传感器元件(110)。传感器元件(110)包括至少一个电极结构(112)，其中，所述电极结构(112)具有至少两个电极装置(114)。所述方法包括下列步骤：a)所述传感器元件(110)在至少一个测量模式中运行，包括：i.对所述电极结构(112)加载以至少一个测量电压；和ii.感测在所述电极结构(112)上的至少一个测量信号、尤其是量化在所述电极装置(114)之间的测量电流的测量信号，其中，所述测量信号能够通过所述颗粒影响，和b)所述传感器元件(110)在至少一个诊断模式中运行，包括：i.对所述电极结构(112)加载以至少一个诊断电压，其中，所述诊断电压小于所述测量电压；ii.感测在所述电极结构(112)上的至少一个诊断信号、尤其是量化在所述电极装置(114)之间的诊断电流的诊断信号；和iii.通过比较所述诊断信号与至少两个诊断阈值来分析处理所述诊断信号并且产生关于所述传感器元件(110)的故障状态的至少一个信息。

摘要： 将照射光照射于流路，在向试样的流动方向虚拟延长后的位置，对从通过形成于规定区间内的检测区域的试样中所含的颗粒发出的散射光进行聚光并以规定的帧率进行拍摄。在此基础上，基于多个帧图像来计算出通过布朗运动而产生的颗粒的与流动方向垂直的方向的移动量。进而，为了对散焦位置处的因倍率而产生的图像上的移动量的误差进行校正，使用预先求出的校正值来校正该移动量，确定颗粒的粒径。

摘要： 提供了电子系统、图像系统以及用于测量颗粒物的方法。该电子系统包括照明器、传感器和处理器。照明器输出光。传感器包括基于依据输出的光的散射光生成模拟信号的像素阵列、以及基于增益值将模拟信号转换成分别与增益值对应的数字信号的转换电路。处理器对数字信号的值之中的大于或等于阈值的值的数量计数，并基于依据增益值的变化的所计数的数量的变化来计算具有目标尺寸范围的颗粒物的浓度。

摘要： 根据本发明的一个实施方式的用于测量原料的颗粒尺寸和干燥度/湿度的装置可以包括：可见光照明单元，其用于向正在被传送的原料照射可见光；红外照明单元，其用于向原料照射红外光；摄像装置，其用于沿与可见光照明单元的照射方向不同的方向获取利用可见光和红外光照射的原料的图像；以及图像处理单元，其用于通过分析所获取的图像来生成原料的颗粒尺寸信息和干燥度/湿度信息。

摘要： 本发明提供了一种颗粒微小位移测量装置及测量细微颗粒产生位移的方法，激光器发射出的激光通过中间有小孔的第一反射镜，再透过斜槽表面聚焦在颗粒物质上，被激光束照射的样品颗粒产生的散射光入射分束器后，一分为二产生两束激光，一束光被光学分束器反射后入射到上方的第二反射镜后反射回分束器，之后透射过分束器由透镜聚焦被CCD相机接收；另一束光透射过分束器后入射到右侧的第三反射镜，之后反射回分束器后再次被反射，经过透镜聚焦到CCD相机上。CCD相机通过图像卡记录产生的激光散斑图，并传送到计算机进行相关数值计算处理。本发明解决了原有测量装置和方法无法测量颗粒位移的问题；可测量直径在1mm‑1.5mm之间的细微颗粒运动产生的位移。

摘要： 提供了能够自动地确定在流动通道中的层流的液体馈送状态以确保数据可靠性的技术。提供了用于细颗粒测量设备的层流监控方法，该方法包括：照射层流的照射步骤；通过检测器接收S偏振成分并且在检测器中获取S偏振成分的光接收位置信息的位置检测步骤，该S偏振成分从由层流产生的散射光分离并被施加像散；以及基于光接收位置信息确定层流的状态的确定步骤。

摘要： 提供了能够自动地确定在流动通道中的层流的液体馈送状态以确保数据可靠性的技术。提供了用于细颗粒测量设备的层流监控方法，该方法包括：照射层流的照射步骤；通过检测器接收S偏振成分并且在检测器中获取S偏振成分的光接收位置信息的位置检测步骤，该S偏振成分从由层流产生的散射光分离并被施加像散；以及基于光接收位置信息确定层流的状态的确定步骤。

摘要： 本发明涉及颗粒测量仪、颗粒测量方法及存储介质，提供一种减小颗粒的可测粒径的同时提高计数效率的技术。在信号处理部中，对输入信号进行使用了随机共振的信号处理。发送自数据输入部的输入信号在加法部中与由噪声生成部生成的不相关的k个各噪声相加。相加后的各信号由二值化部二值化后由计算部计算出其简单平均，与计算结果对应的输出信号中偏离目标信号的频带的分量在由滤波部截除了的基础上，在判定部中进行是否超过了颗粒阈值(存在颗粒)的判定。在二值化时，使用与测定试样的介质相应地由二值化阈值计算部自动计算出的二值化阈值，因此能在减少误检测的同时检测出粒径更小的颗粒。