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《基于Mie散射理論的微粒粒徑分布檢測研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、學校代碼：學號：基于Mie散射理論的微粒粒徑分布檢測研究102552101362THERESEARCHoFPARTICLESIZEDISTRIBUTIoNDETECTIONBASEDoNMIESCATTERINGTHEORY作者導師專業(yè)答辯名：題但名：詹堊亟稱：笠直王佳塹翌期：2Q蘭蘭生曼且蘭Q且姓姓名日l帥帥m叭哪㈣㈣帥帥Y2279159東華大學學位論文原創(chuàng)性聲明一本人鄭重聲明：我恪守學術道德，崇尚嚴謹學風。所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的內容外，本論文不包含任何其他
2、個人或集體己經發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內容負責，并完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：磁鉛日期：2Jj3年／月／鄉(xiāng)日東華大學學位論文版權使用授權書學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權東華大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于保密口，在——年解密后適用本版權書。不保密西學位論文作
3、者簽名：。顧記日期：少f3年／月膨日指導教師簽名：貅日期：加l弓年7月膨日基于Mie散射理論的微粒粒徑分布檢測研究摘要微粒檢測是一項多學科、多領域的技術。固體微粒如粉塵、煤粉、催化劑，氣態(tài)微粒如氣泡等，分別是空氣污染檢測、生產廢氣排放、石油煉化、紡織纖維強度檢測等領域的重要參數(shù)指標。微粒粒徑的檢測是微粒檢測中最基本也是最重要的一個方面。目前微粒粒徑檢測方法有許多，其中光學散射法以干擾小、檢測范圍廣、檢測速度快、易于實現(xiàn)自動化等技術優(yōu)勢，成為微粒粒徑檢測的重要方法。同時圖像處理技術的進步也促進了微粒檢測技術的發(fā)展。目前國內微粒檢測技
4、術落后于國外相關微粒檢測技術。原因在于國內對固體微粒檢測技術研究不夠深入，而對氣態(tài)微粒(氣泡)檢測的研究更少。因此，對于微粒粒徑分布檢測技術尤其是氣態(tài)微粒檢測技術的研究具有重要意義。本論文結合光學散射法和圖像處理技術對微粒尤其是氣態(tài)微粒的粒徑分布檢測進行了研究。本論文的研究工作主要圍繞固體微粒檢測技術進行研究，并將固體微粒檢測技術研究中相關的一些理論和數(shù)據(jù)處理方法用于氣態(tài)微粒檢測技術進行研究。論文的主要內容有：(一)介紹了微粒檢測技術現(xiàn)狀，提出可以將固體微粒檢測技術中的相關理論、技術和數(shù)據(jù)處理方法用于氣態(tài)微粒的檢測，從而可以改進目
5、前國內紡織和材料行業(yè)中原料溶液氣泡粒徑分布(影響后續(xù)纖維強度)檢測流程，優(yōu)化工藝流程，節(jié)約生產成本。(二)介紹了光散射基本理論，簡單介紹了一般微粒檢測技術理論基礎，如消光法、Mie散射理論、夫瑯禾費衍射、激光全息法等，并根據(jù)實驗條件確定選用Mie散射理論作為本論文中所闡述實驗的理論基礎。本論文另外詳細介紹了Mie散射理論，并推導并得出Mie散射理論的數(shù)值解公式，使其能夠被Matlab求解，從而可以利用Matlab進行實驗模擬。在假定的實驗條件下，模擬得出接收器理論上應當接收到的光強信號，為后續(xù)實驗提供了理論依據(jù)及實驗準確性判斷依據(jù)
6、。(三)研究了光強信號反演推導理論依據(jù)。介紹了反演算法基礎理論，即依據(jù)接收器所接收的光強分布信息推算微粒粒徑分布規(guī)律的反演推算過程及理論依據(jù)。介紹了反演算法中的約束算法與非約束算法，并且根據(jù)實驗條件與實驗目的確定采用非約束算法。詳細介紹了非約束算法推導過程和Chahine算法，并對光能系數(shù)矩陣進行了模擬計算，為后續(xù)實驗數(shù)據(jù)處理提供理論依據(jù)與算法基礎。(四)理論分析了微粒在液體中的分布狀況與運動狀態(tài)。分析了光學散射的相關性問題，確定實驗樣品所產生的散射光為非相關性散射。分析了微粒在液體中的運動狀態(tài)，建立了微粒群數(shù)學模型，為實驗數(shù)據(jù)提
7、供理論基礎。(五)研究了基于Mie散射理論的微粒粒徑分布檢測技術。本論文根據(jù)Mie散射理論搭建了一臺用以檢測微粒粒徑分布的實驗裝置，介紹了該裝置的光學結構，并論述了實驗流程，同時解決了透射光對散射信號的影響。本論文通過5組不同實驗對象的實驗，驗證了微粒檢測系統(tǒng)檢測固體微粒與氣態(tài)微粒(氣泡)粒徑分布的有效性和準確性。實驗結果表明，該檢測系統(tǒng)可以有效的進行微粒粒徑分布檢測工作。結合實驗結果，驗證了本文提出的改進紡絲液強度檢測流程方案的可行性和有效性，并根據(jù)本論文的研究工作，成功研制了一臺紡絲液氣泡檢測儀。關鍵字：微粒檢測技術，Mie散
8、射理論，微粒粒徑ⅡTHERESEARCHOFPARTICLESIZEDISTRIBUTIONDETECTIONBASEDONMIESCATTERINGTHEORYABSTRACTParticledetectionisamultidisciplina
