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取样法和超声法测量结果与配置浓度相似度较高， tion to the Diesel spray[J]. Experiments in Fluids, 2005,
验证了超声法测量结果的准确性，同时也说明测量 39(6): 977–994.
[4] 张淑仪. 中国光声和光热技术研究进展回顾 [J]. 应用声学,
段附件的浆料浓度是接近均匀分布的。同时计算了
2013, 32(3): 161–168.
取样法与超声法的浓度偏差，由表 2 和表 3 可知最 Zhang Shuyi. A review of progress in photoacoustic and
大浓度偏差为 3.25%，最小浓度偏差为 0.59%，平均 photothermal technique studies in China[J]. Journal of
Applied Acoustics, 2013, 32(3): 161–168.
浓度偏差为 1.71%，该偏差范围表明超声法可以有
[5] 成林虎, 蔡小舒, 周骛. 基于颗粒离焦模糊影像梯度算法的颗
效满足实际工业生产的需求，开展在线实时测量，提 粒粒径测量方法 [J]. 化工学报, 2012, 63(12): 3832–3838.
供较为准确的测量结果。 Cheng Linhu, Cai Xiaoshu, Zhou Wu. Particle sizing from
defocus image of spherical particles by image transition
6 结论 region gradient method[J]. CIESC Journal, 2012, 63(12):
3832–3838.
[6] 刘海龙, 陈孝震, 蔡小舒, 等. 基于轨迹图像的气液旋风分离器
采用频率为200 kHz 的超声换能器测量石英砂 液滴粒度、浓度、速度的在线测量 [J]. 化工学报, 2012, 63(6):
浆料的体积百分浓度，利用生物显微镜和激光粒 1729–1734.
度仪对颗粒标称粒径进行验证，其粒径结果最大偏 Liu Hailong, Chen Xiaozhen, Cai Xiaoshu, et al. In-
line measurement of size, concentration and velocity of
差小于 12%。对有机玻璃管内粒径分别为 6.5 µm、
drops from gas-liquid cyclone separator based on trajec-
10 µm、18 µm、25 µm 和 74 µm 的石英砂浆料进行 tory image processing[J]. CIESC Journal, 2012, 63(6):
多次重复测量取平均值，获得浆料温度、浓度和超声 1729–1734.
[7] ISO 20998-1-2006, Measurement and characterization of
衰减的关系曲线，拟合出浓度求解方程。测量装置
particles by acoustic methods(I): concepts and procedures
在现场设备上实时在线测量粒径为10 µm和74 µm in ultrasonic attenuation spectroscopy[S].
的石英砂浆料，在测量过程中尽量保持颗粒形态不 [8] 姚骏, 张权, 李斌. 基于超声衰减的纸浆浓度测量技术的研
究 [J]. 计量学报, 2008, 29(1): 87–91.
变、均匀分散，且在测量段为稳定的流动状态，大
Yao Jun, Zhang Quan, Li Bin. Study on measurement
量实测结果显示测量值与取样值的浓度差最大为 of pulp concentration based on ultrasonic attenuation[J].
3.25%，平均浓度差为 1.71%，测量结果较为理想，进 Acta Metrologica Sinica, 2008, 29(1): 87–91.
一步验证了基于非侵入式超声波透射衰减法的浆 [9] 张叔英, 钱炳兴. 高浓度悬浮泥沙的声学观测 [J]. 海洋学报,
2003, 25(6): 54–60.
料浓度在线检测技术的可行性，提高了测量的实时 Zhang Shuying, Qian Bingxing. Acoustic observation of
性，能够满足实际工业应用中类似浆料浓度的测量。 thick suspended-sediments[J]. Acta Oceanologica Sinica,
鉴于浆料本身形态和物性参数的复杂性，如若开展 2003, 25(6): 54–60.
[10] 纪晓明, 苏明旭, 汪雪, 等. 基于超声波阻抗谱的颗粒粒径表
不同类型浆料浓度的测量，则需要更加详细地考虑
征方法 [J]. 化工学报, 2016, 67(6): 2284–2290.
超声波对浆料颗粒粒径、形态、絮凝/凝聚以及对颗 Ji Xiaoming, Su Mingxu, Wang Xue, et al. Particle
粒表面特性的影响。 size characterization based on ultrasonic impedance spec-
trum[J]. CIESC Journal, 2016, 67(6): 2284–2290.
[11] 胡边, 苏明旭, 蔡小舒. 高浓度纳米颗粒悬浮液粒径的超
声在线测量方法研究 [J]. 高校化学工程学报, 2014, 28(4):
参 考 文 献
901–904.
Hu Bian, Su Mingxu, Cai Xiaoshu. Online measure-
[1] Wang X Z, Liu L D, Li R F, et al. Online characterisation ment of nanoparticle size distribution in high concentra-
of nanoparticle suspensions using dynamic light scatter- tion suspensions using ultrasound spectrscopy[J]. Journal
ing, ultrasound spectroscopy and process tomography[J]. of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2014,
Chemical Engineering Research and Design, 2009, 87(6): 28(4): 901–904.
874–884. [12] Lynnworth L C. Ultrasonic measurements for process con-
[2] Su M X, Xu F, Cai X S, et al. Optimization of regulariza- trol[M]. Cambridge: Academic Press, 1989.
tion parameter of inversion in particle sizing using light [13] Goh C L, Rahim R A, Rahiman H F, et al. Simulation and
extinction method[J]. Particuology, 2007, 5(4): 295–299. experimental study of the sensor emitting frequency for ul-
[3] Blaisot J B, Yon J. Droplet size and morphology charac- trasonic tomography system in a conducting pipe[J]. Flow
terization for dense sprays by image processing: applica- Measurement and Instrumentation, 2017, 54: 158–171.