多通道顆粒濃度測(cè)量?jī)x基于光全散射法測(cè)粒原理,采用三波長(zhǎng)法模擬確定了顆粒系的平均粒徑?;诜仟?dú)立模式算法,,采用優(yōu)化算法編程模擬了顆粒系的粒徑分布,設(shè)定值與優(yōu)化值基本一致,。然后基于衍射散射法,詳細(xì)給出了粒徑分布的表達(dá)式,并推導(dǎo)出體積濃度和平均粒徑的表達(dá)式,。采用線(xiàn)陣CCD為接收器件,設(shè)計(jì)并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量,,獲得了樣品顆粒系的粒徑分布、峰值,、平均粒徑和濃度,,測(cè)量結(jié)果表明,采用的方法具有較高的精度和可靠性,,能滿(mǎn)足實(shí)測(cè)要求,。
多通道顆粒濃度測(cè)量?jī)x是將一光束射入煙道,光束與煙塵顆粒物相互作用產(chǎn)生散射,,散射光的強(qiáng)弱與總散射截面成正比,,當(dāng)煙塵顆粒物濃度升高時(shí)煙塵顆粒物的散射截面增大,散射光增強(qiáng),,通過(guò)測(cè)量散射光的強(qiáng)弱,,即可得到煙塵顆粒物的濃度。由于自然界或工業(yè)過(guò)程中存在的兩相流動(dòng)中顆粒濃度跨越范圍非常廣,,因此根據(jù)測(cè)量的顆粒濃度范圍的不同,,一般所采用的方法也有所不同。
(1)前向散射
前向散射用丁低濃度顆粒測(cè)量。前向散射法以激光為光源,,綜合利用角散射和全散射原理,。根據(jù)角散射原理,在多個(gè)散射立體角內(nèi)接收散射體(煙塵)的散射光能,,可以計(jì)算得到煙塵顆粒的大小和分布:根據(jù)全散射原理,,在單波長(zhǎng)激光為光源的情況下,若已知被測(cè)顆粒群粒徑大小及分布,,根據(jù)所測(cè)量到的消光值即可得到顆粒相的濃度,。
(2)后向散射
在高濃度顆粒區(qū)域,顆粒分布比較密,,顆粒對(duì)入射的光波進(jìn)行多次散射,。顆粒之間的多次散射現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型非常復(fù)雜,一般很難用單顆顆粒的散射函數(shù)準(zhǔn)確地表示出來(lái),。目前普遍使用的用于顆粒特征參數(shù)測(cè)量的方法是后向散射法,。這種方法中利用介質(zhì)的輻射傳導(dǎo)方程來(lái)描述多散射過(guò)程,然后通過(guò)選取合適的邊界條件對(duì)其進(jìn)行求解,。對(duì)于不同的測(cè)量對(duì)象顯然其邊界條件也不一樣,,因而得到的數(shù)據(jù)處理方法也將各有所異。