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基于超声回波重组相位分析的颗粒粒径测量方法 被引量:1
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作者 谭红 王力虎 +2 位作者 梁维刚 陈代勇 郁凡 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第1期166-171,共6页
将超声波作用于沉降的颗粒时,由于颗粒的移动,超声回波会出现相位差异。该文通过对测量杯中某一确定深度处的回波信号进行相位分析和重组,发现重组后信号的频率可以计算出粒径;并分别对两种不同粒径分布的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球悬... 将超声波作用于沉降的颗粒时,由于颗粒的移动,超声回波会出现相位差异。该文通过对测量杯中某一确定深度处的回波信号进行相位分析和重组,发现重组后信号的频率可以计算出粒径;并分别对两种不同粒径分布的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球悬浮液进行了超声波信号采样重组和去噪的实验,实验结果经小波时频方法分析后,证实了颗粒粒径分布与重组信号频率构成的确存在很高的相关性。 展开更多
关键词 超声波 颗粒沉降 相位 粒径测量
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基于边缘计算的砂砾粒径测量系统
2
作者 张英范 李云阳 +4 位作者 赵仁浩 赵云杰 祁海燕 张俊梅 闫磊 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期144-150,共7页
砂砾的浓度是评价沙尘暴等风沙气象危害程度的重要因素,而沙尘浓度是砂砾的外在表现,客观精确地测量砂砾的粒度分布对于风沙流动研究和荒漠化防治有重要意义。以砂砾的粒度分布作为研究对象,搭建基于边缘计算的砂砾粒径测量系统。感知层... 砂砾的浓度是评价沙尘暴等风沙气象危害程度的重要因素,而沙尘浓度是砂砾的外在表现,客观精确地测量砂砾的粒度分布对于风沙流动研究和荒漠化防治有重要意义。以砂砾的粒度分布作为研究对象,搭建基于边缘计算的砂砾粒径测量系统。感知层中,砂砾经振动平台均匀落入暗室,线阵相机采集的图像经数据层读取,在全局阈值分割、形态学处理后获取砂砾目标,使用连通域标记、最小外接圆、最小外接矩形算法测量直径;边缘部署基于PyQt5开发的上位机软件,融入粒径检测算法,提高算法执行效率。采用(3.000±0.005)mm标准规格钢珠,针对3种算法开展砂砾粒径测量系统精度评价实验分析。实验结果表明,连通域标记法在精度、速度表现最好,测量平均误差为0.070 mm,最大误差为0.151 mm。最后,对3种不同规格砂砾开展粒径分布测试实验,粒径识别准确率在95.5%以上,边缘计算设备对分辨率为3 993×4 096图片的计算时间分布在46.1~50.7 ms。研究证明,本系统具有较高的检测精度和检测效率,可以满足科研观测等现场实验的基本要求,具有良好的应用价值。 展开更多
关键词 边缘计算 机器视觉 砂砾 粒径测量 实时检测
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基于机器学习的无组织排放颗粒物粒径测量
3
作者 徐鑫 《建模与仿真》 2023年第3期2817-2827,共11页
针对多波长后向散射的无组织排放颗粒物的粒径测量问题,搭建了基于BP神经网络和粒子群算法(PSO)的粒径预测模型。根据Mie散射理论,在颗粒物粒径1~40 μm范围内,对四种波长激光下的后向散射光强比值进行了仿真,分别应用于两种预测模型进... 针对多波长后向散射的无组织排放颗粒物的粒径测量问题,搭建了基于BP神经网络和粒子群算法(PSO)的粒径预测模型。根据Mie散射理论,在颗粒物粒径1~40 μm范围内,对四种波长激光下的后向散射光强比值进行了仿真,分别应用于两种预测模型进行训练和预测。预测结果显示,BP神经网络预测的尺寸参数D和分布参数k 的相对误差分别在±13%,±6%以内,而PSO预测的相对误差分别在±2%,±4%以内。最后通过平均粒径10 μm的聚苯乙烯颗粒在水悬浮液中的标定实验提取了四波长激光下的灰度值比值,通过测量系统相关系数I0K1 修正后用于两种预测模型进行粒径预测。结果表明,BP神经网络预测耗时较短,但容易出现收敛精度不高等问题,有时不能得到较为准确的反演结果,而PSO预测精度较高,但耗时稍长。 展开更多
关键词 机器学习 BP神经网络 无组织排放 MIE散射理论 后向散射光 聚苯乙烯颗粒 粒径测量 标定实验
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基于轨迹图像的煤粉颗粒速度和粒径测量 被引量:17
4
作者 吴学成 王怀 +4 位作者 胡倩 吴迎春 陈玲红 周昊 岑可法 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1458-1462,共5页
为了开发管道煤粉参数的实时在线测量技术,研究基于粒子轨迹图像的煤粉速度和粒径的测量方法.实验研究煤粉颗粒的光散射特性,获得煤粉颗粒在激光照射下不同方向和不同曝光时间下的成像特点,表明在较长曝光时间下的煤粉轨迹图像清晰可辨... 为了开发管道煤粉参数的实时在线测量技术,研究基于粒子轨迹图像的煤粉速度和粒径的测量方法.实验研究煤粉颗粒的光散射特性,获得煤粉颗粒在激光照射下不同方向和不同曝光时间下的成像特点,表明在较长曝光时间下的煤粉轨迹图像清晰可辨,弥补由于煤粉强吸收特性引起的瞬态图像偏暗和模糊的不足,并提出利用煤粉颗粒轨迹图像同时测量煤粉颗粒速度和粒径的方法.利用计算机图像处理方法对实验拍摄的大量煤粉轨迹图像进行识别和计算,获得煤粉颗粒的速度和粒径分布,并与商用PIV系统和Malvern粒度仪所得结果基本吻合.结果表明,所提出的基于粒子轨迹图像的煤粉颗粒测量方法切实可行,为开发廉价实用的煤粉颗粒在线测量系统打下基础. 展开更多
关键词 煤粉颗粒 速度测量 粒径测量 轨迹图像
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可见-红外波段光全散射法颗粒粒径测量范围的研究 被引量:9
5
作者 孙晓刚 唐红 戴景民 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2793-2798,共6页
在光全散射法颗粒粒径测量中,采用独立模式算法在可见-红外波段对粒径测量范围进行了深入的研究。通过对多种R-R分布函数反演结果进行分析,比较,以确定光全散射法颗粒粒径测量范围。同时在消光系数计算中,采用修正的消光系数代替原始的... 在光全散射法颗粒粒径测量中,采用独立模式算法在可见-红外波段对粒径测量范围进行了深入的研究。通过对多种R-R分布函数反演结果进行分析,比较,以确定光全散射法颗粒粒径测量范围。同时在消光系数计算中,采用修正的消光系数代替原始的消光系数,以便得到更准确的粒径测量范围。仿真计算结果表明,在可见-红外光谱区,相对折射率m=1.235时的粒径测量范围为0.05-18μm。在此区域内测量粒径分布,反演结果与真值基本吻合。随着颗粒相对折射率、波长范围的变化,粒径测量范围也随之发生改变。采用限制最小二乘算法能够最大限度地克服随机噪声对测量结果的影响,使测量的精度和可靠性明显提高。对测量的消光值加入±1%随机噪声时,颗粒粒径分布的反演均能得到满意的结果。 展开更多
关键词 光全散射法 粒径测量范围 可见-红外波段
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同轴数字全息用于粒径测量的影响因素分析 被引量:5
6
作者 李志斌 郑刚 +1 位作者 章立新 夏飞 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期24-28,118,共6页
采用同轴数字全息技术测量研究粒子场,其高分辨力的再现像和粒径高精度测量受到诸多因素的影响。本文简要介绍了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子直径测量中的应用,主要通过计算机仿真研究了记录距离和粒子浓度这两个因素... 采用同轴数字全息技术测量研究粒子场,其高分辨力的再现像和粒径高精度测量受到诸多因素的影响。本文简要介绍了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子直径测量中的应用,主要通过计算机仿真研究了记录距离和粒子浓度这两个因素对粒径测量精度的影响,给出了记录距离的范围,同时提出了基于灰度梯度提取粒子边缘进行粒径测量的方法,并通过实验进行了验证。 展开更多
关键词 数字全息 粒径测量 数值重构 数字图像处理
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超声衰减谱法颗粒粒径测量中遗传算法参数优化 被引量:10
7
作者 汪雪 苏明旭 蔡小舒 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期148-153,159,共7页
在超声衰减谱法测量颗粒粒径分布的反问题求解中,反演算法至关重要,遗传算法作为一种全局最优化算法,其参数优化对于颗粒粒径分布反演效果极其关键.从最大代数、种群尺度、交叉和变异概率等参数优化角度,对于服从3种典型分布函数的颗粒... 在超声衰减谱法测量颗粒粒径分布的反问题求解中,反演算法至关重要,遗传算法作为一种全局最优化算法,其参数优化对于颗粒粒径分布反演效果极其关键.从最大代数、种群尺度、交叉和变异概率等参数优化角度,对于服从3种典型分布函数的颗粒系进行数值模拟.研究发现,当最大代数为300、种群尺度为60、交叉概率范围为0.4~0.85、变异概率为0.045~0.08时,获得的反演结果与设定值较吻合.在此优化参数下的数值算例和对两种玻璃微珠-甘油悬浮液样品的实验超声衰减谱反演,进一步验证了此优化参数下遗传算法具有较好的稳定性和抗噪性. 展开更多
关键词 超声衰减谱 颗粒粒径测量 反演 遗传算法
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基于多模光纤的动态光散射粒径测量研究 被引量:4
8
作者 娄本浊 张军 +1 位作者 金卫东 王少清 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期39-40,共2页
介绍了一种用多模光纤构造的动态光散射粒径测量实验系统,系统中没有对接收光纤的孔径角加任何限制措施。分别用单分散,多分散和不同浓度的标准聚苯乙烯乳胶球悬浮液检测了该系统的适用性。结果表明,该系统可准确地测量浓度(体积分数)... 介绍了一种用多模光纤构造的动态光散射粒径测量实验系统,系统中没有对接收光纤的孔径角加任何限制措施。分别用单分散,多分散和不同浓度的标准聚苯乙烯乳胶球悬浮液检测了该系统的适用性。结果表明,该系统可准确地测量浓度(体积分数)达5%的聚苯乙烯乳胶球溶液中悬浮颗粒的粒径分布。 展开更多
关键词 动态光散射 多模光纤 粒径测量
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基于数字粒子图像测速的水雾粒径测量算法及实验 被引量:4
9
作者 杜永成 杨立 刘天 《中国光学》 EI CAS 2013年第3期408-414,共7页
针对利用传统数字粒子图像测速(DPIV)法测量水雾粒径时粒子影像拉长对测试结果的影响,提出了基于DPIV建立的改进图像法(IIM)。设计了水雾粒径测量试验系统,对细水雾进行实时测试,并对比了采用本文算法与直接等效法测试水雾粒径子半径的... 针对利用传统数字粒子图像测速(DPIV)法测量水雾粒径时粒子影像拉长对测试结果的影响,提出了基于DPIV建立的改进图像法(IIM)。设计了水雾粒径测量试验系统,对细水雾进行实时测试,并对比了采用本文算法与直接等效法测试水雾粒径子半径的差异。结果表明:采用本文的IIM得到的测试结果更为准确。通过最小二乘法对粒径分布进行拟合,发现对数正态分布函数和威布尔函数都可以较好地描述粒径分布。 展开更多
关键词 细水雾 粒径测量 数字粒子图像测速 粒径分布
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基于FPGA和DSP的喷油器雾化粒径测量系统设计 被引量:5
10
作者 余铭奇 谭伟 姚锡凡 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第2期299-302,共4页
针对喷油器雾化粒径测量系统实时数据处理的特点,将FPGA技术与DSP技术相结合,研究一种基于FPGA和DSP的电控喷油器粒径检测系统;为满足动态测量的要求,设计了应用高性能的多路开关和超低输入偏置电流运放的多通道微电流高速采集板;详细... 针对喷油器雾化粒径测量系统实时数据处理的特点,将FPGA技术与DSP技术相结合,研究一种基于FPGA和DSP的电控喷油器粒径检测系统;为满足动态测量的要求,设计了应用高性能的多路开关和超低输入偏置电流运放的多通道微电流高速采集板;详细介绍了检测系统中基于FPGA和DSP的软硬件设计和工作原理;设计了基于R-R分布的粒径反演算法,并给出了一个简单的测试实例;反演结果为尺寸参数X=49.15μm,分布参数N=1.96,拟合误差f=0.00384,符合对喷油器喷雾的预期估计,验证了系统的有效性。 展开更多
关键词 喷油器雾化粒径测量系统 FPGA DSP 粒径反演
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基于双目视觉和灰度差分法的粒径测量方法 被引量:2
11
作者 李治龙 黄成杰 +1 位作者 吴志军 田志松 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期869-873,共5页
提出了一种新的基于双目视觉和灰度差分的粒径测量方法,并开发了相应的查询系统。根据散射光经过微粒后在不同角度时有不同强度的特点,通过布置具有不同拍摄角度的数字相机同时拍摄粒子,获得两幅具有灰度差异的粒子图像。结合图像几何... 提出了一种新的基于双目视觉和灰度差分的粒径测量方法,并开发了相应的查询系统。根据散射光经过微粒后在不同角度时有不同强度的特点,通过布置具有不同拍摄角度的数字相机同时拍摄粒子,获得两幅具有灰度差异的粒子图像。结合图像几何校正、粒子检测、粒子配对等数字图像处理技术实现同一粒子在不同图像中所成像点的配对。配对之后再利用灰度差分法测量粒子粒径。最后使用该查询系统进行了模拟验证和实验验证。验证结果表明:本查询系统能够比较理想地实现不同角度下粒子图像的几何校正;利用校正之后的图像进行粒子配对,获得了较为理想的结果;在选择适当参数的情况下,利用灰度差分法能够初步实现对粒子粒径的测量。 展开更多
关键词 动力机械工程 粒径测量 灰度差分法 粒子像点匹配
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改进的遗传算法在粒径测量中的应用 被引量:2
12
作者 张虎 戴景民 +1 位作者 唐红 辛春锁 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期50-54,共5页
在光全散射法粒径测量中,基于改进的遗传算法反演颗粒系的粒径分布。在独立模式下,粒径反演为求解约束优化问题,将改进的遗传算法与模拟退火算法相结合,克服了罚函数遗传算法反演时罚系数难以确定以致极易产生不可行收敛解的不足。在非... 在光全散射法粒径测量中,基于改进的遗传算法反演颗粒系的粒径分布。在独立模式下,粒径反演为求解约束优化问题,将改进的遗传算法与模拟退火算法相结合,克服了罚函数遗传算法反演时罚系数难以确定以致极易产生不可行收敛解的不足。在非独立模式下,采用改进的遗传算法能够在3个波长下较准确地反演粒径分布。在光全散射法中采用改进的遗传算法反演粒径分布是可行的,反演结果稳定可靠,避免了基本遗传算法容易过早收敛而使反演结果陷入局部解的缺陷。 展开更多
关键词 粒径测量 光全散射法 粒径分布 改进的遗传算法
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纳米颗粒粒径测量的非负最小二乘法算法分析及改进 被引量:3
13
作者 周述苍 杨燕婷 周誉昌 《中国粉体技术》 CAS 北大核心 2009年第5期72-75,共4页
介绍用于光子相关光谱法颗粒粒径分布计算中的非负最小二乘法,并对其进行改进,增加自动搜索反演范围功能。通过数值模拟分析,比较了在无噪声和多种噪声水平影响下非负最小二乘法和自动搜索反演范围的最小二乘法对单分散和双分散颗粒系... 介绍用于光子相关光谱法颗粒粒径分布计算中的非负最小二乘法,并对其进行改进,增加自动搜索反演范围功能。通过数值模拟分析,比较了在无噪声和多种噪声水平影响下非负最小二乘法和自动搜索反演范围的最小二乘法对单分散和双分散颗粒系的反演结果。研究表明:自动搜索反演范围的最小二乘法用于颗粒粒径的计算能获得更加准确的结果。 展开更多
关键词 光子相关光谱法 粒径测量 非负最小二乘法
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光子相关光谱法粒径测量的非负最小二乘法 被引量:3
14
作者 周述苍 周莹 郭天葵 《广东工业大学学报》 CAS 2012年第1期5-8,共4页
介绍光子相关光谱法测量纳米颗粒粒径的基本原理.将非负最小二乘法程序用于光子相关光谱法的反演计算.对4种已知尺寸的单分散纳米颗粒样品,采用非负最小二乘法进行反演测试.并将测试的结果和样品的标称直径以及美国Brookhaven公司仪器... 介绍光子相关光谱法测量纳米颗粒粒径的基本原理.将非负最小二乘法程序用于光子相关光谱法的反演计算.对4种已知尺寸的单分散纳米颗粒样品,采用非负最小二乘法进行反演测试.并将测试的结果和样品的标称直径以及美国Brookhaven公司仪器的测量结果进行比较.结果显示,非负最小二乘法能够准确地反演出单分散纳米颗粒的粒径大小及粒径分布. 展开更多
关键词 光子相关光谱法 非负最小二乘法 粒径测量
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基于单模光纤的DLS粒径测量研究 被引量:4
15
作者 娄本浊 《光散射学报》 北大核心 2009年第3期216-220,共5页
动态光散射技术是一种测量纳米颗粒粒径分布的最有效方法。为了克服高浓度样品溶液中存在的多重散射效应,本文基于单模光纤搭建了一套DLS实验系统,传输光纤的输出端与接收光纤的接收端都作了抛光磨平处理。在模拟复杂工业环境下,分别用... 动态光散射技术是一种测量纳米颗粒粒径分布的最有效方法。为了克服高浓度样品溶液中存在的多重散射效应,本文基于单模光纤搭建了一套DLS实验系统,传输光纤的输出端与接收光纤的接收端都作了抛光磨平处理。在模拟复杂工业环境下,分别用低浓度单分散、不同浓度单分散以及高浓度多分散性标准聚苯乙烯乳胶球悬浮液检测了该系统的适用性。实验结果表明,利用该系统可快速准确的测量体积分数达40%的聚苯乙烯乳胶球悬浮液中的纳米颗粒粒径及其分布。 展开更多
关键词 动态光散射 单模光纤 粒径测量 自差检测
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结冰云小水滴粒径测量设备综述 被引量:2
16
作者 战培国 《测控技术》 2020年第6期1-7,共7页
结冰云中小水滴粒径测量技术研究是开展飞机结冰试验研究的基础。概述了飞机飞行结冰气象条件特征;归纳了6种国外主要结冰云小水滴粒径测量设备,基于非光学技术的测量设备有:油片测量装置和旋转多圆柱测量仪,基于光学技术的测量设备有:... 结冰云中小水滴粒径测量技术研究是开展飞机结冰试验研究的基础。概述了飞机飞行结冰气象条件特征;归纳了6种国外主要结冰云小水滴粒径测量设备,基于非光学技术的测量设备有:油片测量装置和旋转多圆柱测量仪,基于光学技术的测量设备有:前向散射分光测量仪、光学阵列测量仪、相位多普勒粒子分析仪和马尔文粒径测量仪。介绍了这些设备的原理、精度和应用环境;指出了国外应用于结冰风洞的小水滴粒径测量设备的发展动向;提出了国内自主发展此类测量设备的建议,目的是为我国结冰领域相关测量技术和设备研究提供参考。 展开更多
关键词 测量仪器 小水滴粒径测量 飞机结冰 结冰风洞
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光散射消光比粒径测量中E(γ)/E(0)的计算
17
作者 孙振东 范世福 赵玉春 《分析仪器》 CAS 1993年第4期16-18,共3页
本文对粒径测量中E(γ)/E(0)的计算及计算结果进行了详细论述,所提出的计算方法为消光比粒径测量时定标曲线的建立提供了依据。
关键词 消光比 米氏散射 粒径测量 光散射
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基于数字全息术的粒径测量的仿真研究
18
作者 李志斌 夏飞 +1 位作者 郑刚 张军勇 《上海电力学院学报》 CAS 2007年第4期367-370,共4页
主要介绍了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子直径测量中的应用,并进行了计算机仿真研究.基于Matlab软件,采用计算机随机生成仿真粒子,然后生成全息图,最后通过数字再现进行粒子直径测量,并与仿真粒子进行了比较,给出了判... 主要介绍了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子直径测量中的应用,并进行了计算机仿真研究.基于Matlab软件,采用计算机随机生成仿真粒子,然后生成全息图,最后通过数字再现进行粒子直径测量,并与仿真粒子进行了比较,给出了判别粒子聚焦的方法,证明了该方法的适用性. 展开更多
关键词 粒径测量 数值重构 数字全息术
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基于粒径测量方法的水下气液旋流分离器分离性能评价 被引量:2
19
作者 王韬杰 何利民 +1 位作者 陈建磊 胡康 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期105-110,共6页
利用在线激光粒度仪并结合粒径测量方法对深水水下气液旋流分离器的分离性能进行了评价,考察了入口气速和入口液滴粒径对分离性能的影响。结果表明:出口液滴粒径大小和出口含液体积分数高低是评价分离器分离性能的重要参数;分离器入口... 利用在线激光粒度仪并结合粒径测量方法对深水水下气液旋流分离器的分离性能进行了评价,考察了入口气速和入口液滴粒径对分离性能的影响。结果表明:出口液滴粒径大小和出口含液体积分数高低是评价分离器分离性能的重要参数;分离器入口和出口液滴粒径符合对数正态分布;出口液滴粒径和出口含液体积分数随入口气速的增大而减小,并最终趋于稳定;入口液滴粒径的大小仅影响出口含液体积分数,对出口液滴粒径几乎无影响;当出口液滴粒径相同时,可通过对比出口含液体积分数的高低判断分离器分离性能的优劣。 展开更多
关键词 水下气液旋流分离器 粒径测量 液滴粒径 含液体积分数 分离性能评价
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纳米粉体制程在线粒径测量系统的研发 被引量:1
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作者 陈亮嘉 纪柏宏 +1 位作者 张合 钟清枝 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期298-301,共4页
发展了一套在线光纤式动态光散射粉体粒径测量系统,作为纳米颗粒制程粒径参数测量与分析.工业上对纳米粉体性质均一性(Uniformity)要求较高,为了获得在线制备纳米粉体颗粒的精确粒径大小与分布,本研究由激光动态光散射(Dynamic Light Sc... 发展了一套在线光纤式动态光散射粉体粒径测量系统,作为纳米颗粒制程粒径参数测量与分析.工业上对纳米粉体性质均一性(Uniformity)要求较高,为了获得在线制备纳米粉体颗粒的精确粒径大小与分布,本研究由激光动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)原理,利用光纤探头方式,研制了一套在线粉体取样与粒径测量系统,针对目前台北科大自行研发的真空潜伏纳米流体制程(SANSS)进行了系统整合与测试.本研究针对100nm标准粒径大小的聚苯乙烯(Polystyrene)粉体进行系统测量能力评估,确定了研发系统测量准确度(Accuracy)与重现性(Repeatability).实验结果显示,研发系统测量的平均粒径最大误差值在8%以下,初步确定测量系统可有效地监控纳米流体制程,提供纳米粉体制程的重要在线信息. 展开更多
关键词 纳米粉体 粒径测量 在线测量 动态光散射 光学测量
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