石英砂濕法生產中粒度檢測技術與系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，石英砂粒度檢測采用人工篩分法或比表面積法，這兩種方法測量精度差、耗時長、成本高、無法及時跟蹤產品質量，導致生產中無法自動調整分級設備工作參數(shù)、生產效率低。為了解決上述問題，對石英砂濕法生產中粒度檢測技術和系統(tǒng)進行研究。
　　根據(jù)石英砂濕法生產要求，重點探究了Mie散射理論的應用難點反演算法。獨立模式反演算法抗干擾能力差、多峰適應性弱，基于該算法的粒度檢測系統(tǒng)性能受到很大限制。通過對病態(tài)方程反問題研究發(fā)現(xiàn)，采用不同正則算子可改

2、善P-T法性能，運用與散射角有關的預處理技術可提高反演算法的穩(wěn)定性和噪聲適應能力。在反演算法改進的基礎上，設計了一種基于Mie散射理論的石英砂粒度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為信號產生和采集模塊、信號處理模塊、數(shù)據(jù)處理和顯示模塊。信號產生和采集模塊包括激光器、擴束準直器、樣品池、傅立葉透鏡和CCD相機，該模塊利用擴束準直器提高激光束的平行性、濾除高頻分量、減小艾里斑尺寸、增大檢測上限；確定了傅立葉透鏡參數(shù)選擇公式，根據(jù)待測粒度范圍和光源光斑尺寸即

3、可直接選取透鏡；采用CCD相機代替硅光二極管陣列實現(xiàn)光電轉換，降低了系統(tǒng)維護難度、提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小了成本。信號處理模塊利用圖像分環(huán)和灰度處理方式得到散射光強曲線，并對該曲線做了平滑處理。數(shù)據(jù)處理和顯示模塊根據(jù)提出改進的反演算法編程實現(xiàn)，并將檢測的粒度分布結果圖形化輸出。
　　通過仿真分析，改進的反演算法兼顧了光能殘差和平滑程度，提升了抗噪聲能力。通過搭建的實驗系統(tǒng)測試，設計的基于改進反演算法的石英砂粒度檢測系統(tǒng)達到了技術要求