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多通道顆粒濃度測(cè)量?jī)x是基于光全散射法測(cè)粒原理的
發(fā)布日期:2023-02-20      瀏覽次數(shù):1143
  多通道顆粒濃度測(cè)量?jī)x基于光全散射法測(cè)粒原理,采用三波長(zhǎng)法模擬確定了顆粒系的平均粒徑?;诜仟?dú)立模式算法,采用優(yōu)化算法編程模擬了顆粒系的粒徑分布,設(shè)定值與優(yōu)化值基本一致。然后基于衍射散射法,詳細(xì)給出了粒徑分布的表達(dá)式,并推導(dǎo)出體積濃度和平均粒徑的表達(dá)式。采用線陣CCD為接收器件,設(shè)計(jì)并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)量,獲得了樣品顆粒系的粒徑分布、峰值、平均粒徑和濃度,測(cè)量結(jié)果表明,采用的方法具有較高的精度和可靠性,能滿足實(shí)測(cè)要求。
 
  多通道顆粒濃度測(cè)量?jī)x是將一光束射入煙道,光束與煙塵顆粒物相互作用產(chǎn)生散射,散射光的強(qiáng)弱與總散射截面成正比,當(dāng)煙塵顆粒物濃度升高時(shí)煙塵顆粒物的散射截面增大,散射光增強(qiáng),通過測(cè)量散射光的強(qiáng)弱,即可得到煙塵顆粒物的濃度。由于自然界或工業(yè)過程中存在的兩相流動(dòng)中顆粒濃度跨越范圍非常廣,因此根據(jù)測(cè)量的顆粒濃度范圍的不同,一般所采用的方法也有所不同。
 
  (1)前向散射
 
  前向散射用丁低濃度顆粒測(cè)量。前向散射法以激光為光源,綜合利用角散射和全散射原理。根據(jù)角散射原理,在多個(gè)散射立體角內(nèi)接收散射體(煙塵)的散射光能,可以計(jì)算得到煙塵顆粒的大小和分布:根據(jù)全散射原理,在單波長(zhǎng)激光為光源的情況下,若已知被測(cè)顆粒群粒徑大小及分布,根據(jù)所測(cè)量到的消光值即可得到顆粒相的濃度。
 
  (2)后向散射
 
  在高濃度顆粒區(qū)域,顆粒分布比較密,顆粒對(duì)入射的光波進(jìn)行多次散射。顆粒之間的多次散射現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型非常復(fù)雜,一般很難用單顆顆粒的散射函數(shù)準(zhǔn)確地表示出來。目前普遍使用的用于顆粒特征參數(shù)測(cè)量的方法是后向散射法。這種方法中利用介質(zhì)的輻射傳導(dǎo)方程來描述多散射過程,然后通過選取合適的邊界條件對(duì)其進(jìn)行求解。對(duì)于不同的測(cè)量對(duì)象顯然其邊界條件也不一樣,因而得到的數(shù)據(jù)處理方法也將各有所異。

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