[发明专利]一种颗粒群尺寸分布确定方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种颗粒群尺寸分布确定方法、系统、设备及存储介质，涉及颗粒群尺度特征检测技术领域，所述方法包括：获取目标颗粒群的第一参数组；利用对数正态分布假设，根据第一参数组确定目标颗粒群的第二参数组；确定当前次数下的预测区间；根据当前次数下的预测区间、第一参数组和第二参数组，确定当前次数下的重构分布函数；当满足判断条件时，将当前次数下的重构分布函数确定为目标函数；目标函数用于表征目标颗粒群的尺寸分布。本发明减少了需要测量的初始数据，测量简单，采用分段二次插值理论得到的目标函数曲线更加光滑，提高了颗粒群的尺寸分布的确定精度。

技术领域

本发明涉及颗粒群尺度特征检测技术领域，特别是涉及一种颗粒群尺寸分布确定方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

不同粒度范围内的颗粒物数量所占的比例称为颗粒群的尺寸分布，颗粒群尺寸分布用来表征颗粒粒度的参数(主要有直径、等效直径、比表面积和体积等)，其中，直径和比表面积适用于球形颗粒，而等效直径和体积等参数则更适用于不规则颗粒。

目前，关于颗粒物粒径的测量技术主要分为取样法和非取样法两类。取样法需要先将颗粒物采样后再进行粒度检测，如筛分法、显微镜法、电迁移率法等；非取样法可以在环境中直接检测颗粒，包括激光粒度仪法、图像法、超声法等。取样法需要先收集颗粒，即采用离线检测，这会破坏颗粒所处的环境状态，且检测效率较低、重复性差，如筛分法需要采用不同孔径的筛子逐个测量每种粒径的数量；显微镜法需要先计算出每个颗粒的投影面积，再计算其等效粒径。非取样法不会破坏颗粒的流动状态，但其理论及算法更为复杂，且装置价格通常极为昂贵、搭建比较困难，此外不同方法还存在以下问题，如激光粒度仪法分辨率低、校准困难；图像法对使用者的光学基础要求较高；超声法重复性差、易受噪声、气泡等影响。

相较而言，与颗粒群尺寸分布相关的一些统计参数的测量方法较为方便、快捷、便宜、成熟，如颗粒群的总数量、总质量或体积、总光散射等，但其应用范围受到极大限制。此时可以通过反演算法得到具体的尺寸分布函数，如一种基于PSD-LIR的粒子尺寸分布函数重建方法及设备，采用线性插值理论及尺寸分布的有限矩量，重构了粒子的尺寸分布函数，但其分布曲线为线性，当分段区间不多时该分布曲线会极为陡峭，且需要提前测得粒子的平均直径、比表面积、沉降末速度、质量通量等矩量信息。而粒子尺寸分布函数为线性(也即直线)，不符合实际情况，需要测量的初始数据多且确定的颗粒群尺寸分布的精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种颗粒群尺寸分布确定方法、系统、设备及存储介质，减少了测量数据，提高了颗粒群尺寸分布确定的精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种颗粒群尺寸分布确定方法，所述方法包括：

获取目标颗粒群的第一参数组；所述第一参数组包括粒子总数量、粒子总体积和总散射光；

利用对数正态分布假设，根据所述第一参数组确定所述目标颗粒群的第二参数组；所述第二参数组包括粒子平均直径、粒子表面积、粒子沉降末速度和粒子质量通量；

确定当前次数下的预测区间；所述预测区间包括预设个数的首尾相接的子区间；

根据当前次数下的预测区间、所述第一参数组和所述第二参数组，确定当前次数下的重构分布函数；

计算当前次数下的重构分布函数在当前次数下的预测区间的最后一个子区间的2范数，作为第一计算值；

判断所述第一计算值是否小于设定阈值；

若小于，则将当前次数下的重构分布函数确定为目标函数；所述目标函数用于表征所述目标颗粒群的尺寸分布；

若大于，则调整当前次数下的预测区间的端点值，并返回步骤“根据当前次数下的预测区间、所述第一参数组和所述第二参数组，确定当前次数下的重构分布函数”。