基于shifrin变换反演粒度分布的理论分析

理论上验证了shifrin变换粒度反演算法。采用Fraunhofer衍射理论计算前向散射光强,并利用shifrin变换进行了粒径反演。模拟结果发现,shifrin变换算法能够反演出被测单一或多分散颗粒群的粒径峰值位置,且随着接收CCD像元总数的增加,反演的准确度也会增大,但是在被反演的峰值周围会存在一定数量的小峰。随着接收衍射角的增大,也能相应地增大反演的粒径范围。中心涂黑一定数目的CCD像元并不会对反演结果造成很大的影响。

用shifrin变换测量粒径分布的新方法

介绍了用ｓｈｉｆｒｉｎ变换反演粒径分布的新方法及相应的测试装置，对几微米以上几种样品较径的测试实验表明，该法可测得较目前直方图分布更为详细的粒径连续分布，对峰值粒径的测量也有更高的精度，同时仅需要很少的预知信息。

夫琅和费衍射颗粒粒度测量中的改进Chin-Shifrin反演算法

在基于线阵CCD的夫琅和费衍射颗粒粒度测量中,采用Chin-Shifrin积分变换反演算法使得反演的粒度分布出现假峰现象.为解决此问题,提出在该Chin-Shifrin积分变换反演算法中引入矩形窗函数,并在分析颗粒粒径与衍射光强导数最小值之间关系的基础上,确定矩形窗函数中心点位置及左右边界,利用该矩形窗函数对粒度分布进行截断处理,消除虚假峰,提高反演颗粒粒度分布的准确性.分别对两种标准颗粒进行了测量,并对不同算法的反演结果进行了对比.实验结果表明:引入矩形窗函数的改进Chin-Shifrin算法,能够有效排除粒度分布中的多假峰;粒度分布测量相对误差小于3%,重复性小于4%.

Resolution Increase and Noise Removal in Particle Size Distribution Measurement with Shifrin Transform

Based on the laser diffraction and Shifrin transform,the measurement method of particle size distribution has been improved extensively.While in real measurements,some noise peaks exist in the inversion data and are easily to be misread as particle distribution peaks.The improved method used a truncation function as a filter is hard to distinguish adjacent peaks.Here,by introducing the bimodal resolution criterion,the filter function is optimized,and to a quasi truncation function with the optimized filter function is studied to achieve optimal bimodal resolution and to remove noise peaks.This new quasi truncation function fits multimode distribution very well.By combining the quasi truncation function with Shifrin transform,noise peaks are removed well and the adjacent peaks are distinguished clearly.Finally,laser diffraction experiments are conducted and the particle size distribution is analyzed by adoping the method.The results show that the quasi truncation function has better bimodal resolution than the truncation function.Generally,by combining the quasi truncation function with the Shifrin transform,in particle size distribution measurements with laser diffraction,the bimodal resolution is greatly increased and the noise is removed well.And the results can restore the original distribution perfectly.Therefore,the new method with combination of the quasi truncation function and the Shifrin transform provides a feasible and effective way to measure the multimode particle size distribution by laser diffraction.

微粒粒度光散射空间谱I_(θ,Φ)的精确获取及其Shifrin积分反演法的改进

针对 shifrin积分变换的收敛性和实验上的可行性 ,讨论了 FD图象的采集方法和数值运算模型的误差对反演收敛性的影响。提出了以 PSD和 3C- CCD取代 SSPD,改进了原图象的采集方法 ,从而克服了 SSPD等光电器件性能的缺陷对测量效果的影响。同时提出了 FD图象的 3D数值处理模型 ,有效地解决了峰值饱和。噪声干扰 ,最终有效地获得了微粒光散射空间连续分布谱图 I(θ、Ф) ,为微粒粒度分布 n(D)

光散射法测量颗粒尺寸、浓度的实验研究

为了能够准确快速地求解出微米量级颗粒系的尺寸和浓度,设计了一套基于Fraunhofer衍射,以线阵CCD为接收器件的实验颗粒测量装置。采用Shifrin积分变换方法,分析了给定样品颗粒的粒径分布、峰值、平均值和体积浓度。实验结果表明,与传统的Swithenbank方法采用环形光电管阵列为探测器接收衍射光强来反演颗粒分布方法相比,该方法不需要知道颗粒粒径上下限,各粒径区间间隔等预知信息,而且对粒径、浓度的实验测量值与理论值相差较小,样品峰值粒径为9.849 8μm,与给定峰值的相对误差为3.432%,具有较高的测试准确度和较好的测试效果。