[发明专利]一种离散状态颗粒粒度分布的测量方法及装置

权利要求书

1.一种离散状态颗粒粒度分布的测量方法，其特征在于：

第一步，布置一个发射平面驻波声波或者平面行波的声场，声波的传播方向为水平方向；

第二步，离散状态的颗粒系在自身重力或外力作用下从声场上方下落、进入声场，在声波作用下发生水平横向振动，对颗粒系的横向运动轨迹进行连续拍照，顺次记录图像；

第三步，在第一幅图像中选取一颗粒，设该颗粒开始下落时在该图像中的初始横向振幅值x₀＝0，将顺次记录的图像叠加，获得该颗粒随时间t在声场中的横向振动曲线；

第四步，将上述实际曲线与理论计算下、不同粒径颗粒在相同声场中的振动曲线相对比，取曲线近似度最高的颗粒粒径为该颗粒的粒径；

第五步，重述上述第三、四步，确定其它颗粒的粒径，直至颗粒系中所有颗粒的粒径确定完毕，获得颗粒系的粒度分布。

2.根据权利要求1所述的离散状态颗粒粒度分布测量方法，其特征在于：所述颗粒振幅的理论值通过求解下述公式获得：

Fx=d2xdt2=Fp+Fv]]>

上述公式中：

1、Fv为Stokes黏性力，按照如下公式代入：

F_v＝-3πμd_p(V_x-u)

其中：μ为流体动力黏度，为常量，

d_p为颗粒粒径，t为时间，均为自变量，

V_x为颗粒在水平方向上的即时运动速度，V_x＝dx/dt；

2、F_p为声压对颗粒的作用力，按照如下公式代入：

Fp=[p(x-24dp,t)-p(x+24dp,t)]π(dp2)2]]>

对于平面行波，不同位置和时间的声压按照下式给出：

p(x，t)＝p₀+p_mcos[2πf(t-x/c)]

对于驻波声场，不同位置和时间的声压按照下式给出：

p(x,t)=p0+pmsin(2πxλ)cos(2πft)]]>

其中：p₀为连续介质静压力，计算中可约去，

p_m为声压幅值，c为声速，f为声波频率，λ为声波波长，均为常量。