全自動(dòng)激光粒度儀的研制.pdf

1、激光微粒測量技術(shù)是激光研究領(lǐng)域的重要研究課題，并廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。近二十年來，該技術(shù)得到了極大發(fā)展和應(yīng)用，應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行微粒測量的激光粒度測試儀也應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)的激光粒度測試儀基于夫瑯和費(fèi)衍射理論原理進(jìn)行粒度測量，該理論由于計(jì)算簡單快捷而被廣泛采用，但該理論測量范圍較小的缺陷嚴(yán)重的限制了它的應(yīng)用范圍。 米氏(Mie)散射理論是另一個(gè)經(jīng)典的光散射理論，它最大的特點(diǎn)是可用于任何尺寸段顆粒的測量，但是其復(fù)雜的計(jì)算

2、過程限制了它的應(yīng)用。近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算算法的進(jìn)步使得該理論在激光粒度測試儀中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)成為可能。 本文首先詳細(xì)介紹了米氏散射的基本原理以及求解方法，并深入討論了關(guān)于E-TW病態(tài)矩陣的數(shù)據(jù)處理的幾種主要算法，在綜合各種算法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，最終確定采用動(dòng)態(tài)系統(tǒng)參數(shù)辨識算法。我們針對此算法收斂速度過慢的缺點(diǎn)，進(jìn)行了改進(jìn)，通過合理選擇迭代公式的參數(shù)，將uA<'T>換成D<,1>A<'r>，減少了迭代次數(shù)，從而大大地提高

3、了算法的運(yùn)行速度。 本文還針對國內(nèi)市場上激光粒度儀的自動(dòng)化程度低的缺點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)粒度測試流程，通過對下位機(jī)硬件電路和上位機(jī)控制電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，首次研究開發(fā)出一種新型全自動(dòng)激光粒度儀。用戶只要通過上位機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對粒度儀的全自動(dòng)控制，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，方便了用戶使用。 通過對算法和系統(tǒng)軟硬件的整體設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)基本功能的基礎(chǔ)上，拓寬了測量范圍，提高了測量精度，并實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，我們