[发明专利]一种激光法与筛析法粒度分析数据的校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光法与筛析法粒度分析数据的校正方法，属于粒度分析技术领域。

背景技术

粒度分析是沉积地质研究的常规分析项目,其分析方法有多种，筛析法、沉降法、移液管法、库尔特法、图像法、超声法、激光法等等。粒度表征颗粒的大小，有很多种不同意义的测量和表示方法。筛析粒度分析法和激光粒度分析法是两种常用的方法。在重力及（或）流体的带动下，颗粒向筛孔运动，尝试通过筛孔，越小的颗粒通过通道的概率越大。筛体总是处在振动、晃动状态，改变着所有筛上颗粒的位置及方向。也使不能通过筛孔的颗粒离开筛孔，开始新的随机的尝试。通过充分的振筛，符合通道约束的颗粒都可以通过通道。颗粒通过筛孔的数学模型是很复杂的，常见的筛孔严格地说是一个由4条弯曲圆柱围成的一个3维通道，如图1所示。近似的常把它看成是一个平面正方形。在筛析实际应用中，筛孔边长与颗粒粒径并不能很好的对应。定义长、中、短三轴是简化说明筛析粒度意义的常用方法。将一个不规则形状的颗粒稳定的置于水平平面上。此时，颗粒在平面上投影的最大长度称为颗粒的长轴；在通过投影形状中心的其他方向测得的最小长度（或在垂直长轴的方向测得的最大长度）称为中轴；颗粒在水平面上的高度则称为短轴。一般认为，筛析对中轴最敏感，主要测量的是中轴长度，短轴次之；长轴在充分振筛的理想条件下，对筛析结果没有影响。

米氏理论是激光粒度分析的基础原理，它给出了平面电磁波入射于特定半径的均匀电介质圆球时麦克斯韦方程的精确解。实际颗粒多是不规则形状的，这势必引入一些差异。一般认为，对于不规则形状颗粒，激光法测出的是颗粒的等体积球体的直径。颗粒总体的粒度分析结果可能近似的符合这个说法，但一个不规则形状颗粒的衍射效果是不会和等体积球体衍射效果相同的，其衍射效果应该是在长轴、短轴之间多个不同粒径球体衍射效果的。

标准球体颗粒样品的筛析和激光粒度分析结果在理论上是一致的，实际实验激光粒度仪能够很好地通过玻璃珠标准样品的检验是有说服力的验证。非标准球体颗粒样品测量结果差异的主要原因在于颗粒通常不是球体。对于筛析法，主要是以筛孔形状限制、约束通过筛孔的颗粒的中轴、短轴，长轴的变化不能敏感的表现出来；对于激光法，测的是颗粒的等体积球体的直径。由于长轴总是大于中轴、短轴，所以激光法分析结果粒度数值总是比筛析法偏大。

激光法和筛析法作为两种最常见的粒度分析方法，分析原理的不同势必造成数据的差异，其间的数据转换校正是在数据对比、数据对接时经常遇到且无法回避的问题。目前研究造成激光粒度仪与沉降法、筛析法之间差异的原因及粒度分析结果的对比分析和数据可使用性研究已有许多文章发表，对两种结果差异产生的原因认识比较统一，都认为差异是由于颗粒形状的不规则造成的；对两种结果的对比、校正，一些文章定性的或半定量的指出了两种结果之间的相关关系。 

发明内容

本发明的目的是提供一种激光法与筛析法粒度分析数据的校正方法，以解决目前激光法和筛析法在数据对比、数据对接时经常遇到且无法回避的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种激光法与筛析法粒度分析数据的校正方法，该校正方法的步骤如下：

1）.选取有代表性的样品；

2）.以适当的粒度间隔，用筛析法从有代表性的样品中选取多个窄粒度分布范围样品，并计算出各个窄粒度分布范围样品的筛析法中值；

3）.对各个窄粒度分布范围样品进行激光粒度分析，得到各个样品激光法中值；

4）.对得到的各个窄粒度分布范围样品的筛析法中值和激光法中值进行数据回归分析，得到校正公式；

5）.利用校正公式将样品的激光法粒度分析结果校正为筛析法粒度分析结果或将筛析粒度分析结果校正为激光法粒度分析结果。

本发明的有益效果是：本发明针对激光法和其它方法分析数据的明显差异，在大量实验数据对比分析的基础上，建立校正公式，从原理上合理的解决了激光法和筛析法粒度分析数据在数据对比和数据对接时数据的校正问题。该方法可以推广至其它粒度分析方法的数据校正。

附图说明

图1是常见标准筛筛孔的放大结构图；

图2是本发明实施例中激光法与筛析法粒度分析数据的校正方法的流程图；

图3是本发明实施例中激光法和筛析法分析数据对比图；

图4是本发明实施例中样品分析数据校正实例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。