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光电技术在小颗粒测量中的应用

时间:2019-02-10 06:25:06 来源:万达娱乐官网 作者:匿名



1个光学部件

尽管有许多测量细颗粒的方法,例如显微镜,沉降等,但光学测量具有更多优点。:

(1)由于光的透明性,可以实现非接触式测量; (2)光电转换频率响应时间很短,可与计算机一起使用; (3)测得的微小颗粒的物理性质(密度,粘度等)要求低; (4)固体,液体和气体。

该装置使用光学介质光的夫琅和费衍射现象测量粒子。根据夫琅和费衍射理论,当一束平行光照射到测量区中的粒子群时,会产生光的衍射现象,因此,衍射光的强度分布和光的直径和粒子获得测量区域中的辐照粒子。这个数字是相关的。

当一束平行光通过直径为d的小孔或粒子时,光电探测器屏幕上的衍射强度分布为

其中I0是平行入射光强度; f是接收镜头的焦距; λ是入射光的波长; X=πdsinθ/λ,θ是衍射角,当衍射角小时,sinθ=θ; J1是一阶贝塞尔函数。

从式(1)可以清楚地看出,当其他参数没有改变时,I(θ)的大小与被照射粒子的粒径d有一定的对应关系,粒径越大,强度越大。衍射光的衍射图案和粒径之间存在明确的对应关系。由于我们使用光电探测器,光子能量是光电探测器的第n个环(环半径从rn~rn的衍射角是从θn到θn1)。

实际测量区域中的颗粒数量趋于变大,并且所有颗粒的颗粒尺寸不同。设粒径为di,粒子为Ni。

探测器有30个环,对于每个环,衍射光能e1,e2 ...... e30可以根据公式(6)写出。相反,如果光电检测器可以检测e1,e2,... e30中的每一个的光能,则可以计算与该光能分布对应的粒径。以上是通过光的衍射理论测量细颗粒的粒度和颗粒分布的方法。

2电气部分

30环光电探测器的示意图。光通过粒子群产生衍射光能,并在光电探测器环上转换成电信号。数据采集??系统框图。它由光电探测器,多通道模拟开关,I/V转换器,放大器,恢复/保护器,A/D转换器和CPU组成。系统分别通过触发器和解码器控制多通道模拟开关的地址端和禁止端,及时切换光电探测器的1至30个环形电信号进行I/V转换;由于转换后的电信号非常弱,需要通过放大器进行放大。考虑到衍射后各种粒子的光能不同,放大器的放大系数可以调节,放大率由模拟开关改变。放大器的电信号进入采样/保持电路,瞬时采样高速模拟信号,保存采样值直到转换完成。 A/D芯片由各种逻辑门单独控制。采样信号被转换成数字信号并与接口电路通信,以便于微电脑控制。

3结论

本文介绍了光学,电学和计算机接口原理的应用,该技术研究了小颗粒的粒径和分布,具有广阔的应用前景。

摘录自:中国计量与测量网络

[关键词]光电,微小颗粒,测量,AOC官方网站,北京世纪奥克

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