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激光粒度测试算法研究

作　者: 张艳春
导　师: 刘缠牢
学　校: 西安工业大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 激光粒度仪米氏散射理论粒度测试反演算法 VisualC++
分类号: O436.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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引　用: 2次
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内容摘要

在光散射法测量微粒体系粒度分布技术中,计算算法的设计及其编程实现是其关键技术。本文基于米氏散射理论的粒度测试原理,对微小颗粒的光散射分布及其粒径大小反演算法等进行了系统研究,力图通过算法的改进提高激光粒度仪的运算速度和测试精度。本文完成了以下四个方面的研究工作：首先,在掌握光散射理论和激光粒度仪工作原理的基础上学习米氏散射理论。重点分析了单个颗粒和颗粒群的散射光强分布函数,并结合单镜头激光粒度仪的工作原理建立颗粒散射的数学模型。其次,在掌握米氏散射理论的基础上,学习研究颗粒反演算法。总结了非独立和独立反演算法的特点,并从理论上对两种算法进行了验证。通过把遗传寻优算法引入到非独立反演算法中,扩大了非独立反演算法的寻优范围及寻优速度。通过矩阵法NNPT和迭代法LMS的有效结合提高了独立反演算法的稳定性及计算速度。第三,采用VisualC++编程环境,完成激光粒度仪软件系统的编写。软件的结构设计根据功能模块化实现,主要包括：参数设定模块,串口控制模块,数据采集模块,数据处理模块,结果显示模块,结果保存模块。第四,在完成实验系统搭建的基础上,完成对标准样品的实验测试。通过本课题的研究,完成了激光粒度仪的原理实验系统的制作,完成了整个实验系统的软件编写。经过对标准样品的测量,实验结果表明,在颗粒分布状态已知的情况下,非独立反演算法的测量误差一般小于6%。矩阵法和迭代法结合,使算法运算速度和计算精度都得到了提高,计算时间控制在了1分钟之内。

激光粒度测试算法研究

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