颗粒浑液浓度的光学测量方法.pdf

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1、第42卷第3期河海大学学报(自然科学版)V0I_42No．32014年5月JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)Mav2014DOI：10．3876／j．issn．1000—1980．2014．03．009颗粒浑液浓度的光学测量方法苏杭丽(南京财经大学信息工程学院，江苏南京210003)摘要：在理论与实践相符合原则的指导下，从广义的Lambert—Beer定律出发，提出颗粒浑液浓度光学测量中光密度非线性校正问题的解决方法；使用沉降粒径指标，解决了颗粒浑液浓度测量受颗粒粒径影响的难题；此外，对混合颗粒消光系数的合理处理进行了尝试。

2、这些问题的解决是台式光电泥沙分析仪研制成功的关键。关键词：泥沙属性；浓度测量；光学测量中图分类号：TB529文献标志码：A文章编号：1000—1980(2014)03—0234—04AmethodforopticalmeasurementofsuspendedsedimentconcentrationSUHangli(SchoolofInformationEngineering，NanjingUniversityofFinanceandEconomics，Nanfing210003，China)Abstract：Accordingtotheoryandpractice，b

3、asedonconsistentprinciples，theopticaldensitynonlinearcorrectionprobleminparticleconcentrationmeasurementwassolvedbasedonthegeneralizedLambert—Beerlaw．Theproblemoftheeffectofparticlesizeonparticleconcentrationmeasurementwassolvedusingthesizeindex．Inaddition，theextinctioncoeficientofthemixe

4、dparticleswasprocessedreasonablywel1．Solvingtheseproblemsisthekeytodevelopingthedesktopphotoelectricsedimentanalyzer．Keywords：sedimentproperties；concentrationmeasurement；opticalmeasurement1消光测量浑液浓度的原理及实验1．1Lambert-Beer原理与消光方程在Lambert—Beer原理中，光密度正比于溶液质量浓度C，但是当C增大到一定程度时，yn～C出现非线性⋯。本文的研究对象是固

5、体颗粒浑液系统。固体颗粒不溶于水，其浑液系统的消光规律与化学溶液系统不同，可以用推广的Lambert．Beer定律，其与c的关系如下。：{『=(Q+Q)NGL=rs(Q+Qs)号“(1)I=A(r)(Q+Q)号式中：Q——光吸收消光系数；Q——散射消光系数；rS——颗粒相对质量；A(r)——与r有关的系数；Ⅳ_单位体积的颗粒数；G——单个颗粒的截面积；L——透光悬浮液的厚度；。——系数；d——颗粒粒径。式(1)称为前向消光方程，是固体颗粒浑液浓度光学测量的基本方程。该式表明，与C成正比，与d成反比。1．2消光测量浑液浓度的实验实验采用置换法，用1／10000天平进行称重；

6、量水用1000mL、500mL长颈瓶进行。共做16种沙样实验。a．非白色。B样品为粉煤灰，黑色，相对质量为1．88，d。=14Ixm；FB样品为淤泥，褐色，相对质量为收稿日期：2013—05—08作者简介：苏杭丽(1973一)，女，山东荣成人，副教授，博士，主要从事计算机应用研究。E—mail：su—hl@163．con第3期苏杭丽颗粒浑液浓度的光学测量方法2352．65，d。=5~m；YL样品为黄河液泥，黄红色，相对质量为2．65，d。=14Ixm；N样品为筛下黄沙，黄色，相对质量为2．65，d50=15m；N50、N100样品为黄色，相对质量均为2．65，d50分别为

7、28m、42m；NY样品为黄河滩泥，黄色，相对质量为2．65，d50=38m；b．白色矿粉类。w矿粉为白色，相对质量为2．65，d。=25Ixm；ww矿粉为更白色，相对质量为2．65，d50为l8m。c．白钢玉粉系列。采用予南石粉厂生产的白钢玉系列产品、。、、、。、、，相对质量为3．33，纯白色。对以上的河流泥沙、白矿粉、白钢玉3类16种颗粒进行实验。结果表明：(a)y0与d基本成反比；(b)y0随着c增大，都产生非线性，以白钢玉最明显。需要说明的是，式(1)含有2个未知数，只有在特定情况下(小含沙量、细颗粒、恒定粒径)可以测