在线激光粒度测量系统研究与实现

【摘要】：当前测量和控制技术在不断的更新及大型的电厂、水泥厂等技术改造，要求粉体工业有一种精确的测量系统来对粉体的细度进行测量和标定，以达到煤的完全燃烧、水泥和面粉等结合度的要求。由于激光衍射理论、计算机的嵌入式技术的不断发展，对粉体工业测量系统向更高的层次的发展提供了技术保证。 目前国内的粉体企业在测量颗粒方面基本用国外进口的设备，而国内的粒度测量系统还处在初级的发展阶段，还没有形成一个完整的体系。因此，开发这样的一个系统显得非常及时和迫切。特别在当前电量紧缺的情况下，对火电厂技术改造方面显得优为重要和及时。 在在线方面，因国内的粒度设备多为静态的实验室的采样测试，本课题在在线采样进行大胆的设计和尝试，它的实现将极大推动粉体工业界的采样方式改变，为我国粉体的采样技术水平的提高起到很大推动作用。 本文研究了光学测量系统的夫朗和费衍射理论；探讨了光电探测器上的光能分布公式算法，并对其求解方法进行了详细分析，给出了利用改进的最小二乘法求解粒度分布的新方法，最后分别利用函数对粒度分布进行了数值模拟；球形颗粒在激光粒度测量中既不等效于等体积的球形颗粒也不等效于其他的某种单一直径的球形颗粒，而是一系列大小不同的球形颗粒的组合；论文最后对光电数据的采集进行硬件和电路上的实现进行阐述。