● 摘要
随着工农业的发展，特别是工业的发展，粉尘的危害日趋严重，对粉尘进行有效检测受到广泛关注。粉尘粒度测量作为粉尘检测的分析手段之一，具有重要的理论和实践意义。以Mie散射理论为基础，利用光散射原理测量粒度分布的方法，具有精度高、测量范围宽及实时性好等优点，是一种具有发展前景的粉尘粒度检测方法。本文基于夫琅和费衍射理论，对粉尘粒度的检测进行了理论分析与实验研究，具体内容如下：1.对目前国内外激光粒度仪的测量原理、发展现状和相关产品信息进行调研。介绍颗粒光散射领域中一些常用概念和物理参数，详细讨论了Mie散射理论及其两种简化形式：瑞利散射与夫琅和费衍射。2.以夫琅和费衍射理论为基础，分别采用Chahine、Projection和Shifrin算法对满足R-R分布的粉尘颗粒群的粒度进行反演的仿真计算，并比较了各种方法的优缺点。同时针对单一粒径分布颗粒群的粒度测量提出了一种基于相关理论的算法。3. 采用面阵CCD对衍射图像进行采集，并提出了一种根据小孔的夫琅和费衍射图像确定光路衍射中心的方法。4. 搭建了一套可行的测量粉尘粒度分布的测量装置，并对单一粒径分布的颗粒群及具有多种颗粒群的粒度分布进行了实验研究并分析了其测量结果。关键词：粉尘粒度， Mie散射， 面阵CCD
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