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粒度儀的反演“天機(jī)”
發(fā)布日期：2019-03-22 瀏覽次數(shù)：2152
粒度儀的反演“天機(jī)”
粒度儀是用物理的方法測試固體顆粒的大小和分布的一種儀器。隨著工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的不斷，針對小粒徑顆粒、不規(guī)則形狀顆粒和特殊材料顆粒的研究越來越深入。基于線陣 CCD 探測器的激光粒度儀測量性能需要從顆粒的散射光學(xué)模型、儀器的光學(xué)結(jié)構(gòu)和采集數(shù)據(jù)的反演算法三個方面來進(jìn)一步提高。
粒度儀現(xiàn)在作為粉體材料粒度表征的重要工具，已經(jīng)成為當(dāng)今適用非常廣的粒度儀，在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在市場上粒度儀品牌較多，有時對同一樣品的測試結(jié)果也有較大差異。那么造成這種差異的原因是什么呢？除了樣品和操作人員的不同之外，主要的原因是各粒度儀廠家使用的的反演算法有很大差異。什么是反演？反演就是對反問題的求解過程。
粒度儀的兩個核心就是光路系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。光路系統(tǒng)主要控制的是測量范圍，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要控制的是的是結(jié)果的性。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就包括了信號的濾波、提取和反演算法。
比如說在測量大合唱時那么你需要通過合音來推算出都有哪些人在參加大合唱，每個人的音量在合音中的貢獻(xiàn)比例是多少這就是反演算法，反演算法是通過數(shù)學(xué)的方法求解反問題，它的性依賴所用算法的適應(yīng)性。
反演算法是通過數(shù)學(xué)的方法求解反問題，它的性依賴所用算法的適應(yīng)性。粒度儀中Mie散射系數(shù)矩陣A就是病態(tài)矩陣，且條件數(shù)較大，求解過程更復(fù)雜。我們可以通過矩陣關(guān)系式Ax=b，其中A為Mie散射系數(shù)矩陣，b為光散射向量，即激光粒度儀每個通道的信號組成的一維矩陣，x就是要求解的粒度分布數(shù)據(jù)。當(dāng)b光散射向量有微小波動都會造成粒度分布x有劇烈波動，這是粒度儀反演算法的難點(diǎn)所在，并會直接影響激光粒度儀的重復(fù)性和性。
