[发明专利]一种基于shifrin变换的粒径分布测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用shifrin变换测量粒径分布的方法，属于激光粒度测量技术领域。

背景技术

颗粒尺寸分布的测量是工程和科学研究中经常遇到的问题，其中光学方法由于不接触样品及快速的特点得到了广泛的应用，上世纪末由于CCD元件的应用使基于激光衍射的Shifrin反演测量方法得到发展，Shifrin反演测量方法原理可参见发明人在《南通工学院学报》2001-06期发表的《用shifrin变换测量粒径分布的新方法》。该法虽然存在精度高、无需预知信息等优点，但也存在一个很棘手的问题，那就是在实际测量中，由于不可避免的大角数据丢失，导致在反演结果中出现了很多噪声峰。由于这些噪声峰很容易被误读为分布峰，给测量带来很大的困难。

为此，发明人投入大量的精力，进行了长期的研究，终于发现在颗粒粒径分布函数的散射光强分布I(θ)后乘上补偿因子使得反演谱的噪声基本消失，又能完好的保留分布峰的位置，提高了粒径分布测量的准确性。经实验证明该方法相比传统的粒径分布测量具有较大进步，成为激光粒度测量领域的一次技术突破。次年，发明人在《光谱学与光谱分析》（2011年2月，第31卷第2期）发表了论文《从散射谱反演颗粒尺寸分布的测试方法改进》。

在发明人持续研究的过程中发现，上述改进方案在某些情况下能够较好地解决噪声的问题，但是由于补偿因子固化，无法适应实际测量中的多种情况，比如当反演谱中存在两个比较靠近的分布峰时，上述改进方案不能较明显的将两者在反演谱上区分开，从而在一定程度上限制了该方案的运用。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种基于shifrin变换的粒径分布测量方法。

为了达到上述目的，本发明提出的一种基于shifrin变换的粒径分布测量方法，步骤如下：

步骤1、将装有待测样品的样品盒安装到位；

步骤2、打开激光器，激光器发出的光经衰减、滤波、扩束及准直后成为平行光，然后用可变光阑调节为直径适度的光束入射到样品盒，在物镜的焦平面上将形成颗粒群的散射谱；

步骤3、调节衰减器，使设置于物镜焦平面的图像传感器上接收到光强适当的散射谱光强度分布；

步骤4、图像传感器输出的电信号经过采样输入计算机进行计算;

步骤5、根据以下公式计算获得颗粒的粒径分布n(x)：

n(x)=-2πxF2k2∫θminθmaxxθJ1(xθ)Y1(xθ)ddθ[θ3I(θ)·A(θ)]dθ]]>