固相颗粒参数多波长测量方法研究

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1、中图分类号：TD714论文编号：2017311096UDC：密级：公开硕士学位论文固相颗粒参数多波长测量方法研究作者姓名：张丹学科名称：控制工程研究方向：检测技术及智能装置学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期:2017年12月4日申请学位类别：工程硕士导师姓名：赵延军教授单位：华北理工大学电气工程学院张金锋高工单位：河北理工大学智能仪器厂论文评阅人：张湧涛教授单位：华北理工大学电气工程学院于凤臣高工单位：唐山南堡开发区行政审批局论文答辩日期：2018年3月3日答辩委员会主席：杨春稳正高工关键词：颗粒粒径分布；光散射；Mie理论；改进Chahine算法唐山华北理工大学201

2、8年3月SolidParticleParametersMulti-WavelengthMeasurementMethodDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyZhangDan(ControlEngineering)ProfessorZhaoYanjunSupervisor:ZhangJinfengMarch,2018摘要颗粒的粒径和浓度影响着工业生产

3、的加工精度以及生活环境，关于颗粒的粒径分布测量和颗粒的浓度测量是现代测量应用领域的关键问题。针对测量颗粒粒径分布的准确性，分析独立模式算法的特点，使用PT算法优化初始值，用最小均方算法进行了反演。通过PT算法和Projection算法反演的颗粒粒径范围的不同，将分档反演应用到颗粒粒径分布重建中。分别用正态分布函数和对数正态分布函数分别进行验证可行性，并且在噪声干扰的情况下分析了误差产生的原因，在Chahine算法引入了一维平滑函数，提高反演粒径曲线抗噪性。通过分析影响颗粒粒径分布的主要因素，分析对比等间隔划分和等比划分对粒径分布的影响，得出等间隔划分的方式分档误差较小。并且研究了

4、入射波长的个数对颗粒粒径反演的影响以及误差的大小，得出8个波长的入射光波能准确快速地反演颗粒的粒径分布曲线。采用Chahine算法分别对紫外光波段、紫外-可见光波段、紫外-可见-近红外光波段的粒径测量范围进行了研究，得出入射光波的范围越大，可以测量的粒径范围越大。采用光全散射法进行反演，分析影响颗粒浓度的因素，得出颗粒的浓度和消光值随着平均粒径的增大而增加。为今后测量颗粒参数的选取上提供了可靠的数据。图35幅；表5个；参52篇。关键词：颗粒粒径分布；光散射；Mie理论；改进Chahine算法分类号：TD714-I-AbstractThesizeandconcentrationof

5、particleinfluencetheprocessingprecisionandlivingenvironmentofindustrialproduction.Themeasurementofparticlesizedistributionandthemeasurementofparticleconcentrationarekeyissuesinthefieldofmodernmeasurementapplications.Theleastmeansquarealgorithmhasbeenusedfortheinversionandtheinitialvaluehasbee

6、noptimizedbyPTalgorithmtoanalyzethecharacteristicsoftheindependentpatternalgorithm.ThroughthedifferenceofparticlesizerangeretrievedbyPTalgorithmandProjectionalgorithm,theparticlesizerangeinversionandtheapplicationofthebackstageinversiontotheparticlesizedistributionreconstructionhavebeenpropos

7、ed.Thenormaldistributionfunctionandlognormaldistributionfunctionhasbeenusedtoverifythefeasibility,andthecausesoferrorhasbeenanalyzedinthecaseofnoiseinterference.OnedimensionalsmoothfunctionhasbeenintroducedintheChahinealgorithmtoimprovetheant