一种激光粒度仪中颗粒折射率测量方法与流程

文档序号:12173811阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于包括以下步骤:

取要测量折射率的颗粒样品放入激光粒度仪中,得到该样品散射信号G[n]值及其遮光率值O;

预先设定一系列折射率值RI[n],RI[n]为复数,包括实部与虚部;

将设定的折射率值RI[n]分别按照虚部和实部分成M份和N份;

用采集的散射信号G[n]和所有折射率RI[n]计算得到多个粒度分布数据Diff[m][n];

用预设的所有折射率RI[n]和当前测得的散射信号G[n]做粒度反演,得到各种折射率的粒度分布信息;

然后再根据测得的遮光率值O经消光法推算出每个折射率下的体积浓度值;

用两种方法计算体积浓度值,得到一个折射率下的两个体积浓度值volume1和volume2;

计算两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n];

计算每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n];

计算每个折射率下的理论信号散射分布规律与实际测量信号散射分布规律的最小二乘拟合残差值Residual[n];

循环迭代所有折射率下的三个值VDiff[n],Intensity[n],Residual[n],三个值同时最小或同时满足设定的最小精度时所对应的折射率值就是该样品的折射率值。

2.按权利要求1所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:把所有折射率用迭代法进行最佳逼近,逼近条件为:

体积浓度下的理论信号散射强度与实际测得的散射信号强度最接近;

理论散射信号的角度分布状态与实际测得的散射信号角度分布状态最接近;

两个体积浓度值volume1和volume2接近,即两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]最小。

3.按权利要求1所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:把所有折射率用迭代法进行最佳逼近还包括以下步骤:

循环迭代所有折射率下的三个值,即两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]、每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]以及每个折射率下的理论信号散射分布规律与实际测量信号散射分布规律的最小二乘拟合残差值Residual[n],三个量的迭代顺序任意配合;

三个值同时最小或同时满足设定的最小精度时所对应的折射率值就是该样品的折射率值。

4.按权利要求3所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:循环迭代所有折射率下的三个值包括以下步骤:

用两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]、每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]以及每个折射率下的理论信号散射分布规律与实际测量信号散射分布规律的最小二乘拟合残差值Residual[n]三种数据值对所有折射率进行滤除,逼近最佳折射率;

设定两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]的最小精度值VMin;

取设定的折射率值RI[n]对应的两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n],如果还有未处理的设定的折射率值RI[n],则判断绝对差值VDiff[n]是否小于最小精度值VMin;

如果两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]小于最小精度值VMin,则将两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]对应的折射率RI[n],放入滤除后的折射率值RI_1[]中,且m=m+1.n=n+1;

返回取设定的折射率值RI[n]对应的两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]步骤。

5.按权利要求4所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:如果两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]不小于最小精度值VMin,则n=n+1,返回取设定的折射率值RI[n]对应的两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的绝对差值VDiff[n]步骤。

6.按权利要求4所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:如果所有折射率值RI[n]均处理完成,则结束两个体积浓度值Volume1[n]与Volume2[n]的VDiff[n]对折射率值RI[n]的滤除,得到第一次滤除后的折射率值RI_1[n];

设定每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]的最小精度值IMin;

取第一次滤除后的折射率值RI_1[n]对应的每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n],如果还有未处理的每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n],判断每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]是否小于最小精度值IMin;

如果每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]小于最小精度值IMin,则将RI_1[n]放入RI_2[m],m=m+1.n=n+1。

7.按权利要求6所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:如果每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]不小于最小精度值IMin,则n=n+1,返回取第一次滤除后的折射率值RI_1[n]对应的每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]步骤。

8.按权利要求6所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:如果每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]均处理完成,则结束每个折射率体积浓度下的理论散射信号强度与实际测量信号强度的绝对差值Intensity[n]对滤除后的折射率值RI_1[n]的滤除,得到第二次滤除后的折射率值RI_2[n];在第二次滤除后的折射率值RI_2[n]中找每个折射率下的理论信号散射分布规律与实际测量信号散射分布规律的最小二乘拟合残差值Residual[n]最小值对应的折射率为所求的折射率。

9.按权利要求1所述的激光粒度仪中颗粒折射率测量方法,其特征在于:

用两种方法计算体积浓度值包括平均粒径D[3,2]法和粒径群的粒度分布法。

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