基于后向散射的高浓度纳米颗粒粒度分布测量方法研究 被引量：3

1

作者 谭帅帅 刘伟 +2 位作者 齐甜甜 仇文全 申晋 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期516-521,共6页

传统的动态光散射法通常采集侧向散射进行纳米颗粒粒度分布的测量,由于多次散射的影响,利用侧向散射不能准确测量高浓度样品的颗粒粒度分布。针对该问题,对后向散射测量方法进行了研究,在实验基础上提出了后向散射最佳光程的判断准则。... 传统的动态光散射法通常采集侧向散射进行纳米颗粒粒度分布的测量,由于多次散射的影响,利用侧向散射不能准确测量高浓度样品的颗粒粒度分布。针对该问题,对后向散射测量方法进行了研究,在实验基础上提出了后向散射最佳光程的判断准则。在不同样品浓度下,用侧向散射和后向散射方法对标称粒径分别为110 nm、220 nm的聚苯乙烯乳胶球颗粒进行了测量。实验结果表明,对于高浓度的待测样品,后向散射测量方法通过自适应调整光程,在最优光程处进行测量,能够有效得到高浓度纳米颗粒的粒径及粒度分布,测量结果相对误差为2.72%。 展开更多

关键词 动态光散射法 高浓度纳米颗粒 后向散射 多次散射 颗粒粒度分布

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基于人工蜂群算法的多峰颗粒粒度分布反演 被引量：5

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作者 单良 李浩然 +3 位作者 洪波 王道档 查婷婷 孔明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期191-204,共14页

使用人工蜂群算法实现对基于Mie散射理论的小角前向散射法的颗粒系粒径多峰分布的反演,并进行仿真和实验.对服从正态分布、Rosin-Rammler分布、Johnson’s S B分布函数的均匀球形颗粒系进行仿真.分别模拟了单峰、双峰和三峰分布的颗粒群... 使用人工蜂群算法实现对基于Mie散射理论的小角前向散射法的颗粒系粒径多峰分布的反演,并进行仿真和实验.对服从正态分布、Rosin-Rammler分布、Johnson’s S B分布函数的均匀球形颗粒系进行仿真.分别模拟了单峰、双峰和三峰分布的颗粒群,人工蜂群算法均能较好地实现颗粒粒径的反演.在单峰分布时,颗粒重量频率分布曲线的相对均方根误差低至3.53×10^-8.与独立模式Philip-Twomey-NNLS算法和Chahine算法相比,人工蜂群算法的仿真反演精度更高,其双峰宽分布的颗粒重量频率分布曲线的相对均方根误差分别由3.38%和2.70%降至1.53%,且随着峰数增多、分布曲线宽度变窄和噪声增加,Philip-Twomey-NNLS算法和Chahine算法的误差分别增加至44.99%和24.36%,而人工蜂群算法的误差为18.22%.搭建小角前向散射法颗粒测量系统,分别采集国家标准颗粒35μm单一颗粒群和30μm、51μm混合颗粒群的散射图像进行实验研究,均得到较高精度的反演结果,与Philip-Twomey-NNLS算法相比,其特征粒径的相对误差可降低50%左右,特征参数的相对误差在5%以内. 展开更多

关键词 颗粒粒度分布 人工蜂群算法 MIE散射理论 小角前向散射法 多峰分布

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饲料成分和超声波处理对虹鳟粪便中的颗粒粒度分布及碳生物利用度的影响

3

《渔业现代化》 北大核心 2015年第3期73-73,共1页

就高含量和低含量非淀粉多糖饲料（HNSP和LNSP饲料）以及超声波处理对虹鳟粪便中的粒度分布和碳生物利用度的影响进行了研究。结果显示：（1）饲喂HNSP饲料的粪便含有明显更多的颗粒且粒径更大；（2）未经处理的LNSP粪便中的碳生物利用... 就高含量和低含量非淀粉多糖饲料（HNSP和LNSP饲料）以及超声波处理对虹鳟粪便中的粒度分布和碳生物利用度的影响进行了研究。结果显示：（1）饲喂HNSP饲料的粪便含有明显更多的颗粒且粒径更大；（2）未经处理的LNSP粪便中的碳生物利用度几乎是未经处理的HNSP粪便中的3倍；（3）经湿法筛分后在36Ixm的微孔筛网上，HNSP粪便几乎可以回收到50％，而LNSP粪便只可回收10％； 展开更多

关键词 颗粒粒度分布 生物利用度 超声波处理 饲料成分 粪便 虹鳟 碳 非淀粉多糖

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改进鲸鱼优化算法在前向激光散射颗粒测量技术粒径分布反演中的应用

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作者 刘会玲 韩星星 +2 位作者 赵蓓 高冰 汪加洁 《光子学报》 北大核心 2025年第3期118-131,共14页

颗粒粒度分布反演算法优化是前向激光散射法测量颗粒粒径分布中的一个关键问题。对于待测颗粒群粒径分布呈现双峰或多峰的情况,由于反演过程中的寻优参数成倍增加,反演计算量成指数增大,传统反演算法存在寻优效率快速下降,鲁棒性和反演... 颗粒粒度分布反演算法优化是前向激光散射法测量颗粒粒径分布中的一个关键问题。对于待测颗粒群粒径分布呈现双峰或多峰的情况,由于反演过程中的寻优参数成倍增加,反演计算量成指数增大,传统反演算法存在寻优效率快速下降,鲁棒性和反演精度迅速恶化等问题。通过改进鲸鱼优化算法在多维函数求解寻优中的特性,针对前向激光散射法中颗粒粒径分布反演问题提出了一种对数形式的自适应概率阈值和非线性变化的收敛因子,提高了鲸鱼优化算法在反演寻优过程中平衡全局搜索以及局部寻优的能力。通过反向学习方法进行初始化以及借助贪婪原则进行个体更新,可以实现对颗粒粒度分布的精确快速反演。仿真结果表明,该算法对在不同程度随机噪声下服从正态分布、Rosin-Rammler分布和Johnson'S_(B)分布的单峰及多峰分布具有很好的鲁棒性与反演精度。将该算法应用于聚苯乙烯标准颗粒群的实验测量,得到了很好的反演结果,验证了该算法在抗噪性能和测量准确性上的有效性。 展开更多

关键词 前向激光散射 群智能优化算法 鲸鱼优化算法 颗粒粒度分布 多峰分布

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细粒煤分级溢流颗粒粒度在线检测研究 被引量：1

5

作者 孙豪智 马娇 +1 位作者 史长亮 王函露 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期44-51,59,共9页

对细粒煤分选中分级溢流颗粒粒度进行实时在线检测,进而调控分级参数,可减少溢流中粗颗粒含量,提高总精煤回收率。现有研究对溢流颗粒粒度的检测上限普遍在180μm左右,矿浆体积浓度上限为10%,无法满足粒度较粗、粒级较宽且体积浓度较高... 对细粒煤分选中分级溢流颗粒粒度进行实时在线检测,进而调控分级参数,可减少溢流中粗颗粒含量,提高总精煤回收率。现有研究对溢流颗粒粒度的检测上限普遍在180μm左右,矿浆体积浓度上限为10%,无法满足粒度较粗、粒级较宽且体积浓度较高的细粒煤分级旋流器溢流颗粒粒度检测要求。为提高煤颗粒粒度和矿浆体积浓度检测上限,开发了一套超声波在线颗粒粒度检测系统。基于超声波声衰减模型,构建了适用于煤颗粒粒度为44.5~600μm、矿浆体积浓度为0~40%的细粒煤分级现场工况的煤颗粒粒度检测模型。采用粒子群优化算法优化的BP神经网络建立了煤颗粒粒度分布预测模型,实现对细粒煤分级旋流器溢流矿浆粒度分布预测。基于煤颗粒粒度检测模型的模拟结果表明,超声波衰减值随煤颗粒粒度增大而先减小后增大,随超声波频率和矿浆体积浓度增大而增大。分别使用超声波在线颗粒粒度检测系统和煤颗粒粒度分布预测模型对某矿水力分级旋流器溢流颗粒粒度(实际值为150.0,215.0,315.0μm)分布进行检测,结果表明检测系统测量值相对误差为10.87%,9.81%,8.48%,预测模型的预测值相对误差为9.27%,6.05%,6.92%,均实现了细粒煤分级溢流颗粒粒度的准确检测。 展开更多

关键词 煤炭洗选 细粒煤分选 水力分级 溢流颗粒粒度检测 煤颗粒粒度分布 超声波衰减

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基于催化剂粒度分布分析催化裂化装置催化剂跑损的原因 被引量：10

6

作者 王迪 孙立强 +2 位作者 严超宇 贾梦达 魏耀东 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期47-51,共5页

针对某催化裂化装置出现催化剂跑损故障,现场对三级旋风分离器入口进行采样,通过对跑损催化剂进行颗粒粒度分布和扫描电镜分析,探讨催化剂跑损的原因。结果表明,跑损催化剂的粒度分布曲线呈现多峰分布,其中峰值对应的粒径分别为0.8,9,30... 针对某催化裂化装置出现催化剂跑损故障,现场对三级旋风分离器入口进行采样,通过对跑损催化剂进行颗粒粒度分布和扫描电镜分析,探讨催化剂跑损的原因。结果表明,跑损催化剂的粒度分布曲线呈现多峰分布,其中峰值对应的粒径分别为0.8,9,30μm。造成这种现象的原因,一方面是由于跑损催化剂中存在较严重的摩擦磨损颗粒和冲击破碎颗粒,形成了前2个较小粒径的峰值;另一方面则是由于旋风分离器的分离效率下降,使得跑损催化剂的中位粒径偏高,形成了较大粒径的峰值。 展开更多

关键词 催化裂化 催化剂跑损 颗粒粒度分布 旋风分离器

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夫琅和费衍射颗粒粒度测量中的改进Chin-Shifrin反演算法

7

作者 陈泉 刘伟 +2 位作者 窦智 杨林 申晋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期118-123,共6页

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... 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%. 展开更多

关键词 夫琅和费衍射 改进Chin-Shifrin反演算法 矩形窗函数 颗粒粒度分布 线阵CCD 散射角度区间

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动态光散射颗粒测量中相关函数最优截断点的确定 被引量：3

8

作者 齐甜甜 刘伟 +4 位作者 THOMAS J C 贾宏燕 魏芹芹 王雅静 申晋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期357-366,共10页

从动态光散射信号中反演纳米颗粒粒度分布,结果准确性和重复性受测量的自相关函数数据点影响,数据点长度不同会导致不同的反演结果。为了解决该问题,提出了一种根据拟合自相关函数的均方根误差来截断自相函数的方法,该方法通过设置拟合... 从动态光散射信号中反演纳米颗粒粒度分布,结果准确性和重复性受测量的自相关函数数据点影响,数据点长度不同会导致不同的反演结果。为了解决该问题,提出了一种根据拟合自相关函数的均方根误差来截断自相函数的方法,该方法通过设置拟合误差阈值来自适应地选择最佳自相关函数数据点数。实验结果表明,使用均方根误差阈值方法获得的颗粒粒度分布比其他方法获得的结果具有更高的准确性和更好的重复性。 展开更多

关键词 动态光散射 光子相关光谱 最佳数据点 自相关函数 均方根误差 颗粒粒度分布 纳米颗粒测量

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非高斯项对超低浓度动态光散射测量的影响

9

作者 付晓君 王雅静 +2 位作者 申晋 刘伟 明虎 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第6期1261-1269,共9页

采用去除和保留非高斯项方法,分别反演了不同分布宽度颗粒的模拟动态光散射数据,并通过相应的光强自相关函数(autocorrelation function,ACF)与平均粒径对应的光强ACF间的差值,计算出不同分布宽度颗粒的粒度信息在光强ACF中的分布。结... 采用去除和保留非高斯项方法,分别反演了不同分布宽度颗粒的模拟动态光散射数据,并通过相应的光强自相关函数(autocorrelation function,ACF)与平均粒径对应的光强ACF间的差值,计算出不同分布宽度颗粒的粒度信息在光强ACF中的分布。结果表明,对于窄分布颗粒,在较低噪声水平下,去除与保留非高斯项对颗粒粒度分布反演无明显影响。随着噪声水平的增高,去除非高斯项反演的性能指标优于保留非高斯项。对于宽分布颗粒(变异系数一般大于3%),保留非高斯项则可得到更为准确的反演结果。产生上述结果的原因在于,不同分布宽度颗粒对应的非高斯项中的粒度信息含量不同。与窄粒度分布相比,宽分布颗粒对应的非高斯项包含更多的粒度信息,去除非高斯项会导致粒度信息丢失,从而降低反演结果的准确性。由于光强ACF的长延迟时段含有较多噪声,窄分布颗粒的反演不仅不能通过保留非高斯项获益,而且还会因噪声增加使反演结果的准确性降低。 展开更多

关键词 动态光散射 超低颗粒浓度 非高斯项 颗粒粒度分布 自相关函数

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基于光子相关光谱法动态光散射测量系统研究 被引量：5

10

作者 彭善琼 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第3期205-210,共6页

设计了一种动态光散射测量系统,即无光纤参与的动态光散射系统,其目的是研制适用颗粒浓度范围大、测量颗粒尺寸准确、易于操作、尺寸紧凑、适于在线检测、价格相对低廉的纳米(亚微米)颗粒粒度仪。对纳米颗粒悬浮溶液的单分散体系和双分... 设计了一种动态光散射测量系统,即无光纤参与的动态光散射系统,其目的是研制适用颗粒浓度范围大、测量颗粒尺寸准确、易于操作、尺寸紧凑、适于在线检测、价格相对低廉的纳米(亚微米)颗粒粒度仪。对纳米颗粒悬浮溶液的单分散体系和双分散体系均进行了讨论,并对纳米颗粒粒度的反演运算进行详细阐述,最后对该系统的测量准确性进行了研究。试验结果表明,我们初步搭建了较为合理的基于PCS的DLS测量系统,它对纳米颗粒粒度分布,主要是对纳米颗粒悬浮溶液的单分散体系和双分散体系实现了准确的测量。 展开更多

关键词 光子相关光谱 动态光散射 单分散体系 双分散体系 纳米颗粒粒度分布

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贵州贫困农村室内不同燃料产生PM_(10)的微观特征 被引量：1

11

作者 李金娟 郭兴强 +1 位作者 俞相阳 杨荣师 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期419-425,共7页

应用高分辨率扫描电镜(SEM)和图像分析研究了贵州贫困农村不同燃料类型(拌泥煤、煤、蜂窝煤和柴)产生室内PM10的微观形貌和不同类型颗粒物的数量-粒度、体积-粒度分布.结果表明:不同类型燃料产生的PM10中颗粒物以烟尘及其集合体、矿物... 应用高分辨率扫描电镜(SEM)和图像分析研究了贵州贫困农村不同燃料类型(拌泥煤、煤、蜂窝煤和柴)产生室内PM10的微观形貌和不同类型颗粒物的数量-粒度、体积-粒度分布.结果表明:不同类型燃料产生的PM10中颗粒物以烟尘及其集合体、矿物颗粒和飞灰为主,烟尘及其集合体均达到72.69%以上;在数量-粒度分布上,以煤和蜂窝煤燃烧产生的PM10中烟尘集合体和燃煤飞灰呈单峰分布;以拌泥煤为燃料产生的室内PM10中烟尘及其集合体呈单峰分布,燃煤飞灰呈双峰分布;以柴为燃料的室内PM10中烟尘及其集合体呈单峰分布.不同类型燃料产生的PM10中颗粒物体积-粒度分布基本呈单峰分布,主要分布在粒径>1.0μm. 展开更多

关键词 可吸入颗粒物(PM10)微观形貌:粒度分布:燃料类型 室内颗粒

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二级进风口收缩角对涡轮分级机分级性能的影响

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作者 华剑 秦道鑫 +2 位作者 张婷婷 黄泽旭 曾云 《机械设计》 2025年第9期34-39,共6页

分级机流场特性是影响分级机分级性能的重要因素,其相关研究受到国内外大量学者的关注。以涡轮空气分级机为研究对象,通过在二级进风口上侧增设收缩角,改变分级机流场结构,采用数值模拟技术,分析分级机流场的变化,探究收缩角对分级机分... 分级机流场特性是影响分级机分级性能的重要因素,其相关研究受到国内外大量学者的关注。以涡轮空气分级机为研究对象,通过在二级进风口上侧增设收缩角,改变分级机流场结构,采用数值模拟技术,分析分级机流场的变化,探究收缩角对分级机分级性能的影响。结果表明:随分级机二级进风口上侧收缩角增大,流场PVC现象有所改善,分级机轴线附近气流切向速度有明显提高,分级机内部颗粒停留时间明显缩短,细粉出口逃逸颗粒的粒径范围呈现先缩小后增大趋势。当收缩角为5°和7°时,相比于其他角度,细粉出口超75%颗粒粒径小于4μm,均对2~3μm颗粒敏感性最高,2~3μm颗粒数占出口总颗粒数的21%,1~4μm颗粒数占出口总颗粒数的58.4%,相比无收缩角分级机,1~4μm颗粒数的占比提高45.5%,对小粒径颗粒分级效果较好。 展开更多

关键词 涡轮分级机 数值模拟 颗粒轨迹 颗粒粒度分布

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