超声衰减测粒理论模型的因素分析及分形修正.pdf

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1、第30卷第3期矿冶工程V0I．3O№32010年06月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGJune2010超声衰减测粒理论模型的因素分析及分形修正①何桂春，黄开启．倪文(1．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州341000；2．北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：根据超声衰减理论模型，对影响超声波衰减的主要【夭j素如超声波频率、固体浓度和密度、颗粒粒度、矿浆温度等进行了模拟计算和详细分析，阐明了各因素问的相互关系；同时分析丫颗粒不规则性、表面粗糙度对理论模型的影响，说明该理论模型的不适用性；采用分

2、形方法对理沦模型进行了修正。实际应用结果表明，理论模型预测值与实际检测值明显不一致，而分形修正模型预测值与实际检测值较吻合，说明了该分形修正模型町应用于实际矿浆体系的超声衰减测粒中。关键词：超声波衰减；粒度；数学模型；分形；表面粗糙度中图分类号：TD921文献标识码：A文章编号：0253—60199(2010)03—0053—05FactorsAnalysisandFractalModificationofUltrasonicAttenuationTheoreticModelforParticleSizeMeasurementHEGui—chun，H

3、UANGKai—qi，NIWen(1．SchoolofResource&EnvironmentalEngineering，JiangxiUniversityofScience&Technology，Ganzhou341000，Jiangxi，China；2．SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering,，BeltingUniversityofScience&Technology，Beijing100083，China)Abstract：Basedontheultrasonicattenuationtheoretic

4、model，simulativecalculationanddetailedanalysisonsomedominantfactorsinfluencingultrasonicattenuation，includingultrasonic~equency，volumeconcentration，soliddensity，particlesizeandpulptemperature，wereca~iedout，andtheinterrelationsamongthesefactorswereillustrated．Mean—while，theeffec

5、tofsurfaceroughnessandmorphologicalirregularityoftheparticlesonthetheoreticmodelwasdis—cussed，whichtestifiedtheinapplicabilityofthemode1．Theoreticmodelwastherewithmodifiedbythefractalmethod．Theresultofthepracticalapplicationshowsthatthepredictionsoftheoreticmodelobviouslydiffer

6、fromtheexperimentaldata，while，theforecasteddatabasedonthemodifiedmodeltallywiththeexperimentalones，whichindicatesthatthemodifiedmodelisapplicableformeasuringthesizeofparticlesintheactualpulp．Keywords：ultrasonicattenuation；particlesize；mathematicmodel；fractal；Surfaceroughness基于超

7、声波衰减法的矿浆粒度检测法具有粒径的吸收而造成其能量稳定耗散。超声波中水悬浮液中传测量范围宽和非接触性特点，适合高浓度矿浆粒度的播的声衰减机理比较复杂，多年来国内外不少研究者在线测量。利用超声波技术测量颗粒粒度的研究早在从理论和实验上作了大量研究。在水悬浮液中，1970年就开始了，1980年一些在线超声粒度仪已经成固体颗粒的体积浓度低于10％(即质量浓度通常低于功应用于选矿厂。目前，超声波衰减技术在粒度检测25ch)的情况下，超声波衰减。可以由Urick模型来中的应用引起了人们极大的兴趣¨，国内外研究者计算：进行了大量的研究，许多新的基于超声衰减技术

8、的商业仪器也被引入到样品的在线粒度检测中一。本文西O：o详细讨论了影响超声波衰减的主要因素，并对超声波南1衰