Page 62 - 《应用声学》2021年第4期
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             和 21.64 µm,反演结果与标称值误差分别为 6.0%                     19.54 µm(欧美克公司 PIP8.1 图像分析仪,重复性
             和 8.2%,HS 算法反演结果则较明显偏离真值。相                        误差 < 3%)。超声测量误差略大于图像分析,除反
             同样品的显微镜图像分析D v50 分别为10.41 µm 和                    演误差外,还可能与硅颗粒的非球形度、超声谱测
                                                               量误差有关。
                  80
                            10 µmᆪᮤዢ
                  70                                           5 结论
                            20 µmᆪᮤዢ
                  60                                               本文主要对和声搜索算法在超声衰减谱法颗
                ᛰѓ/(NpSm -1 )  50                              粒粒径测量的反演问题进行了研究和讨论,得到了

                                                               以下结论:
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                                                                   IHS迭代次数为200次时,BFGS开始介入的改
                  30
                                                               进算法试反演优化结果精确度和稳定性最好,但
                  20
                                                               反演所需时间较长;通过多次模拟,IHS 算法反演
                  10
                    1    2    3    4    5    6    7     8      结果误差均小于 10%,优于 HS 算法 (极端误差可达
                                    f/MHz
                                                               170%),其反演精度还可结合更宽频带的谱得以提
                           图 6  样品实验衰减谱                        高;通过实验及与图像法对比进一步验证表明 IHS
               Fig. 6 Ultrasonic attenuation spectra of silicon  具有较强的实际应用性。本文工作表明 IHS 算法相
               particles                                       较于 HS 算法在反演准确性和抗噪性方面均得到了
                                                               明显改善,在超声衰减谱法粒径表征具有较好的实
                  25                              ڏϸข          际应用价值。
                                                   HS
                                                   IHS
                  20                                                          参 考 文        献
                 ᮠएѬ࣋  /   %  15                                 [1] 蔡小舒, 苏明旭, 沈建琪. 颗粒粒度测量技术及应用 [M]. 北


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                                                                   京: 化学工业出版社, 2010.
                                                                 [2] 程晨, 薛志村, 郭庆华, 等. 撞击气流床气化炉内雾化过程中
                   5
                                                                   颗粒运动特性 [J]. 化工学报, 2019, 70(12): 4536–4545.
                                                                   Cheng Chen, Xue Zhicun, Guo Qinghua, et al. Particle
                   0
                      0    5    10   15   20   25   30             motion characteristics of atomization process in imping-
                                    D/µm                           ing entrained-flow gasifier[J]. Journal of Chemical Indus-
                               (a) ಖሦ(10+0.6) µm                   try and Engineering , 2019, 70(12): 4536–4545.
                                                                 [3] 陈伟, 王鑫淼, Hadde E K, 等. 颗粒粒径和相互作用对凝胶
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                                                                   颗粒团簇硬度的影响 [J]. 食品科学, 2020, 41(3): 75–79.
                                                  ڏϸข
                  25                               HS              Chen Wei, Wang Xinmiao, Hadde E K, et al. Effect of
                                                   IHS             particle size and interaction on hardness of gel particle
                                                                   clusters[J]. Food Science, 2020, 41(3): 75–79.
                  20
                 ᮠएѬ࣋  /   %  15                                 [4] 杨帆. 纳米淀粉颗粒的制备及与 HeLa 细胞相互作用研究 [D].
                                                                   长沙: 中南林业科技大学, 2019.

                  10                                             [5] Albertsson P A. Multiple sedimentation. A method for
                                                                   analysis and separation of particle mixtures[J]. Experi-
                                                                   mental Cell Research, 1972, 73(1): 161–169.
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                                                                 [6] 杨铁笙, 詹秀玲, 庞东明, 等. 图像处理技术用于泥沙颗粒分
                                                                   析的研究 [J]. 中国粉体技术, 1999, 5(6): 13–19.
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                      10   20   30   40   50   60   70             Yang Tiesheng, Zhan Xiuling, Pang Dongming, et al. Re-
                                    D/µm
                                                                   search on image processing technology used in analysis of
                               (b) ಖሦ(20+1.2) µm                   sediment particles[J]. China Powder Science and Technol-
                                                                   ogy, 1999, 5(6): 13–19.
                          图 7  两种方法结果对比
                                                                 [7] Pecora R. Dynamic light scattering measurement of
               Fig. 7 Comparison of the results by Image anal-     nanometer particles in liquids[J]. Journal of Nanoparticle
               ysis and Ultrasonic spectrum                        Research, 2000, 2(2): 123–131.
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