微粉粒度检测系统的设计.pdf

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1、2011年仪表技术与传感器2011第8期InstrumentTechniqueandSensorNo．8微粉粒度检测系统的设计李银华，齐健翔(郑州轻工业学院电气信息工程学院，河南郑州450002)摘要：传统的沉降式微粉粒度检测仪器易受人为因素和环境因素的干扰，导致测量结果失真。为了提高测量结果的准确性和可重复性，在样品颗粒的沉降过程中，利用光强传感器和温度传感器测量出不同时刻的沉积高度和环境温度，通过对采集的高度、温度等数据进行动态分析，最终得出被测样品的粒度分布。系统实现了微分粒度的自动化检测，为后续的生产加工提供了有力保障。关

2、键词：沉降法；斯托克斯定律；传感器技术；光电检测；信息融合；比尔．朗伯特定律中图分类号：TP23文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)08—0098—03DesignofDetectingSystemforPowderParticleSizeLIYin-hua，QiJian—xiang(CoHegeofElectricalandInformationEngineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou450002，China)Abstract：Theori

3、ginalinstrumentofpowderparticlesizemeasurementbasedonsedimentationmethodiseasytobedisturbedbyhumanandenvironmentalfactors，leadingtothemeasurementresultinalackofaccuracy．Inordertoimprovetheaccuracyandreproducibilityoftheresult，intheprocessofsampleparticles’settlement，t

4、hedesignmeasuredthedepositionheightandenviron—mentaltemperatureatdifferenttimesbytheuseoflightintensitysensorandtemperaturesensor，andgotthedistributionofsampleparticlesizebyanalyzingthegathereddataofheightandtemperaturedynamically．Thissystemachievesautomaticdetectiono

5、fthepowderparticlesize，andprovidesstrongassuranceforthefollow-upproductionandprocessing．Keywords：sedimentation；Stokes’law；sensortechnology；photoelectricdetection；informationfusion；Beer—Lambertlaw0引言式中"-V为颗粒的沉降速度，cm／s；D为颗粒的有效直径，cm；p目前，在现代化工业生产、国防建设和高科技领域中，颗粒为颗粒的密度，g／cm

6、护为沉降介质的密度，g／cm；／x为沉降液材料，特别是超细粉体材料越来越重要。作为粉体产品最重要的粘度，Pa·S；g为重力加速度；h为颗粒的沉降高度，cm；为的技术指标之一，粒度参数的准确性直接关系到用户使用情颗粒的沉降时间，S．况⋯。目前国内外采用的典型检测仪器主要有激光粒度仪、颗式(1)经过变形可得：粒图像处理仪、库尔特(电阻法)颗粒计数器、沉降仪和动态光。=√=√兰’÷散射仪(PCS)等，国标GB／T2481l2一l998规定了微粉粒度检测使用沉降管式的测定方法和仪器J，这也是目前各国相应标令K：(2)准中最普遍采用的检测微

7、粉粒度的方法。沉降式粒度检测仪成本低廉，操作简单，但测量时间较长则有：D=K^V／÷(3)且过程冗杂，易受人为因素干扰从而对测量结果产生影响。另由此可知，当测量出沉降高度h和沉降时间￡时，可以计算外，当外界环境发生变化时，同一样本的测量结果会随之产生出沉降颗粒的直径D．波动。对于任何仪器来说，准确度和重复性都是重要的基本指此外，K的值与P有关，而沉降介质的P和均随着标。为达到这一要求，在沉降法的基础上，利用传感器技术环境温度发生变化。例如：选择甲醇作为沉降介质，设环境温和信息融合方法，设计出一种新型的微粉粒度检测系统。度为，则甲醇

8、的密度和黏度与温度的关系为1沉降法检测原理P=一7．967×10一T+0．8044沉降法是根据不同大小的颗粒在液体中沉降速度不同来“=一0．6938×10一T+7．1623×10一测量粒度分布的一种方法J，即：微粉颗粒在液体环境中沉降，因此，在进行