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《上海理工大学》 1999年
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光散射法测粒技术延伸测量下限的研究

沈建琪  
【摘要】:在测量颗粒粒径的多种技术中,光散射法以其特有的优势——适用性广、粒径测量范围宽、测量重复性好、快速实时、自动化和智能化程度高、干扰因素少、在线测量等——而得到充分重视,并在其相关技术——光电器件和计算机信息处理等技术——发展成熟的前提下得到了飞速发展和广泛应用。随着科学技术的日益进步和工业生产的不断发展,要求对颗粒粒径的测量下限进一步延伸和对颗粒粒径的测量范围更宽广。 为了达到对超细颗粒的测量,世界一些主要激光测粒仪制造厂商在原有小角前向散射测粒仪的基础上,先后提出通过增大探测散射角范围和增设大散射角探测元件的构想,引入侧斜向散射测量手段(FSBS)。这种测量手段由于在前向、侧向、前斜向或后斜向同时设置了光电探测元件进行测量,因此本论文将这一测量方法称为全方位多角度光散射法。进入90年代后,英国、日本、美国等国家均向国际市场上推出了自己的产品,但出于技术保密的原因,有关这方面的技术细节极少见报导,国内迄今也不会生产。因此,开展这方面的研究以填补国内空白已显得十分必要和迫切,其社会意义和经济价值显而易见。 本文工作分理论探讨和实验研究二方面进行。在第三章中介绍了小角前向散射法的测量原理,提出了测量下限的涵义,结合分辨能力、散射光能分布差异和仪器误差讨论测量下限,并介绍了延伸测量下限的手段。在第六章详细讨论了小角前向散射法中的二个重要问题——对中问题和输入折射率问题。第四章提出了全方位多角度光散射法测粒技术的理论模型,建立了散射光强度测量模式和散射光能量测量模式,并对测量下限展开讨论。第五章对全方位多角度光散射法进行模拟计算,详细研究数据处理过程中颗粒粒径范围的选择、粒径分档方法、优化计算目标函数的单值化以及侧斜向探测单元的数量和位置安排等技术细节。在第七章中分析了影响测量结果的几个主要因素。 围绕延伸测量下限这一主题,开展了三方面的实验工作。在第八章中对富里叶反变换技术进行实验研究,第九章分别对全方位多角度光散射法散射光强度测量模式和散射光能量测量模式展开实验研究。详细讨论了样品池和分散介质对测量结果的各种影响,并在数据处理时给予修正。 理论分析和实验研究证明,采用增大散射光信号探测角范围的方法可以使测量下限得到有效的延伸,其理论模型是可行的。相应的实验研究及其结果是可靠的。
【学位授予单位】:上海理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:TG806

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李俊峰,丁岳伟,徐峰,蔡小舒;颗粒层状结构对散射特性及激光粒度测量的影响[J];中国粉体技术;2004年02期
2 卢进灯;沈建琪;王兵善;洪敏芳;;逆向傅里叶变换激光测粒仪的光线计算模型[J];上海理工大学学报;2010年04期
3 顾芳;张加宏;刘清惓;李敏;;激光衍射法测量粒子群窄分布反演优化算法[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2012年04期
4 范继来;马明杰;董青云;;一种双镜头单光束激光粒度分布仪[J];中国粉体工业;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 裴晓光;牛奶成分快速检测技术研究与系统设计[D];沈阳理工大学;2010年
2 李良波;高灵敏度吸气式烟雾和气体复合火灾探测器的研究[D];南京理工大学;2007年
3 薛明华;超声法测量颗粒两相流粒径及浓度的理论及实验研究[D];上海理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周宗元;关于高斯定理和电场叠加原理的讨论[J];安徽广播电视大学学报;2001年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周俊;刘大刚;曾亚文;刘盛纲;;微波谐振腔本征模求解的算法及应用[A];“第十三届全国微波能应用学术会议”暨“2007年国际工业微波节能高峰论坛”论文集[C];2007年
2 陈强;孔文德;王军波;;CO_2短路过渡焊接熔池形状检测[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
3 杨晓春;李小凡;张美根;;地震波非线性反演的某些数学问题[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
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5 潘义勇;潘平奇;;无约束优化问题的对角二阶拟牛顿法[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
6 贾朝辉;倪勤;;一个解无约束优化问题的移动渐近线算法[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
7 唐明筠;;无约束优化问题的一种信赖域牛顿解法(英文)[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
8 姚馨;倪勤;;解大规模优化问题的锥模型共轭梯度法[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
9 梁久祯;黄德双;何新贵;;前馈网的一种梯度—牛顿结合BP算法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
10 付战平;刘朝晖;;应用光互连、并行性实现数字光学计算[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘冬雁;川西高原甘孜黄土记录的早更新世晚期以来的古气候变化[D];中国海洋大学;2009年
4 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
5 陈宇;电容层析成像反问题求解及图像重建算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 荆燕飞;线性方程组迭代法与预条件技术及在电磁散射计算中的应用[D];电子科技大学;2010年
7 任志刚;预条件算法及在电磁场数值模拟中的应用[D];电子科技大学;2010年
8 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
9 渠瑜;基于SVM的高不平衡分类技术研究及其在电信业的应用[D];浙江大学;2010年
10 方东辉;最优化问题的Fenchel对偶和Lagrange对偶之研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
2 余波;惯性约束聚变的中子半影成像诊断系统和非线性重建方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 张婷婷;单池双光束布里渊散射放大研究[D];南昌航空大学;2010年
4 徐芳芳;优化问题的PVD算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 韩晓峰;高斯混合模型及在探测网络社区结构中的应用[D];山东科技大学;2010年
7 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
8 苏斌;I_2和Cr~(3+)液芯光纤中的共振吸收拉曼散射光谱研究[D];长春理工大学;2010年
9 易明;地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
10 乔小琴;基于灰理论的土石坝安全监控综合评价模型研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈云国;傅智敏;周巍;;1993—2003年特大火灾发生规律、特征及原因分析[J];安全与环境学报;2006年01期
2 陈涛;苏国锋;申世飞;袁宏永;;火灾烟气中CO和烟颗粒的光声复合探测方法[J];传感技术学报;2006年03期
3 汤正华,王殊,陈涛;多传感器/多判据探测器在火灾探测中的应用[J];传感器技术;2001年03期
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7 李连之,周永洽;激光散射及其在蛋白质溶液研究中的应用[J];大学化学;1998年03期
8 徐峰,蔡小舒,赵志军,沈嘉琪;光散射粒度测量中采用Fraunhofer衍射理论或Mie理论的讨论[J];中国粉体技术;2003年02期
9 沈建琪,刘蕾;经典Mie散射的数值计算方法改进[J];中国粉体技术;2005年04期
10 疏学明,方俊,邵荃,袁宏永;火灾烟雾颗粒的光学散射特性研究[J];中国工程科学;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王清华;光散射法颗粒大小与形状分析[D];南京工业大学;2003年
2 廖然;利用散射信号的无损光学检测和成像研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 张晶;多传感器信息融合在火灾探测中的应用研究[D];广东工业大学;2003年
2 张阳;基于模糊神经网络的智能型火灾报警系统的研究与设计[D];合肥工业大学;2004年
3 李小亚;基于人工智能的数据融合技术在火灾探测中的应用研究[D];广东工业大学;2005年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨惊涛;蔡小舒;沈建琪;;雷达波段内磁性吸波颗粒光散射特性分析[J];光学学报;2009年11期
2 景晨娟;刘亚龙;曹旭东;;利用表面张力系数和黏滞系数检测牛奶品质初探[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周慧敏;汽轮机蒸汽干度的激光散射相函数的研究[D];吉林大学;2008年
2 汤士忠;两相流测量超声传感器的研究与设计[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 蔡小舒,王乃宁;光全散射法测量微粒尺寸分布的研究[J];光学学报;1991年11期
2 王乃宁;汽轮机中蒸汽湿度测量的研究和进展[J];上海机械学院学报;1982年02期
3 顾冠亮,王乃宁;有关光散射的物理量的数值计算[J];上海机械学院学报;1984年04期
4 王乃宁,卫敬明;光学全散射微粒测量方法的改进和发展[J];上海机械学院学报;1987年04期
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【相似文献】
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1 申晋,杨淑连;PCS颗粒测量技术中不同粒径颗粒的相互影响[J];山东理工大学学报(自然科学版);2004年04期
2 沈建琪;蔡小舒;于彬;许亚敏;;利用消光起伏信号测量颗粒平均粒径[J];工程热物理学报;2008年01期
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6 凌祥,涂善东,陈嘉南;计算机图像处理技术用于微粒的定量测量[J];南京化工大学学报(自然科学版);1999年01期
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8 徐峰,蔡小舒,赵志军,沈嘉琪;光散射粒度测量中采用Fraunhofer衍射理论或Mie理论的讨论[J];中国粉体技术;2003年02期
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1 宋延勇;苏明旭;周亮;蔡小舒;;颗粒显微图像分析程序设计[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
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10 黄春燕;沈嘉祺;蔡小舒;;透射光脉动法在颗粒测量运用中若干问题探讨[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 本报记者 刘正午;期待本土产品崛起[N];医药经济报;2004年
2 林林 华香;浅漏水塘养殖斑点叉尾鱼回[N];中国海洋报;2003年
3 记者 史晓陵;“五洋”纳米防水装饰涂料[N];中国建材报;2002年
4 文杰;柑橘果丹皮的加工技术[N];中国特产报;2004年
5 皖武;五洋公司推出纳米防水装饰涂料[N];中国有色金属报;2002年
6 亦帆;低流量灌溉系统的维护[N];中国水利报;2003年
7 千峰;颜料色浆的性能及对涂料的影响[N];中国建设报;2009年
8 ;专家学者畅谈微米中药 政府企业共商研发大计[N];科技日报;2001年
9 本报记者 杨蕾;空气中的尘埃有多少[N];中国质量报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 沈建琪;光散射法测粒技术延伸测量下限的研究[D];上海理工大学;1999年
2 张华东;超临界流体技术在气凝胶和纳米粉体制备中的应用[D];山东大学;2009年
3 周洁;基于光学波动法和相关原理的颗粒测量及多波长火焰温度分析[D];浙江大学;2001年
4 孔明;颗粒粒径和形态计算机视觉测量方法研究[D];东南大学;2005年
5 王靖岱;超临界溶液共沉析制备负载型茂金属催化剂微粒的研究[D];浙江大学;2002年
6 李凡;絮凝酵母重复批次高浓度乙醇发酵的研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈庭将;光散射法在颗粒测量技术中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
2 田洪越;分流稀释颗粒测量系统的模拟研究[D];山东大学;2011年
3 彭力;前向大角度光散射亚微米级颗粒粒度测试方法研究[D];华南师范大学;2003年
4 李斗争;组成成分及颗粒粒径对基质孔隙特性的影响研究[D];山东农业大学;2006年
5 史跃岗;二氧化钛纳米颗粒粒径影响因素的研究[D];大连理工大学;2009年
6 张传武;采用新型CMOS的光散射法颗粒测量研究[D];南京工业大学;2003年
7 王永忠;填料的表面改性及对纸张性能的影响[D];天津科技大学;2008年
8 王黔;基于企业网环境的催化剂颗粒在线监测系统研究[D];西安建筑科技大学;2009年
9 吴波;超声对陶瓷膜微结构及分离性能的影响[D];南京工业大学;2006年
10 陈钊;微型化雾粒粒径测量仪的研究[D];重庆大学;2003年
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