一种纳米颗粒粒度分布的非接触测量方法

研究了基于高频宽带超声衰减谱非接触式方法测量纳米颗粒悬浊液中颗粒相粒度分布问题. 通过理论分析和数值计算,选择ECAH模型作为反演计算的理论模型. 以1%(j)的纳米银水悬浊液作为实验样品,采用标称中心频率为50 MHz的超声换能器和变声程脉冲回波法进行了非接触测量,获得了可利用的高频宽带(10~50 MHz)超声衰减谱,结合理论模型和最优正则化算法反演出纳米颗粒的粒度分布. 实验结果与透射电子显微镜法和高速离心沉降法的测定结果吻合较好,表明该方法可测量悬浊液中纳米颗粒粒度分布.     

高频宽带超声衰减谱表征纳米颗粒粒度的方法

为研究纳米颗粒粒度的表征,在"长波长"条件下,通过提高超声波频率、增加频带宽度以及提高纳米颗粒悬浊液中超声波检测的稳定性等技术手段,实现了纳米级颗粒粒度分布的准确测量。实验中,采用中心频率50MHz宽频超声换能器,通过缓冲块内一次回波校验和变声程方法,以体积分数0.5%的纳米银-水悬浊液为验证性测量对象,获得了频率为25～62MHz的宽带声衰减谱。粒度反演过程中,采用McClementsBLBL理论模型结合最优正则化算法,将实测声衰减谱进行反演计算获得了纳米银颗粒的粒度分布,并证实了在50MHz频率下的理论测量下限可以达到5nm。与CPS离心沉降纳米颗粒测量仪、TEM图像等结果相比较,表明超声衰减谱法测量纳米颗粒的结果是可信的。     

超声非接触式水煤浆粒度表征的研究

为研究在线监测水煤浆粒度分布,进行了基于超声衰减谱法的理论与实验研究.将ECAH模型叠加复散射效应描述超声波在高浓度浆料中的传播,得出声衰减计算方法,结合最优正则化算法进行粒度分布的反演计算.实验研究中使用一对中心频率为5MHz的宽频超声换能器进行了接触式和非接触式测量,发展了一种用于非接触式测量的超声信号处理方法:基于超声衰减系数的指数拟合谱.由该方法得到的非接触式测量结果与接触式测量结果基本吻合,将测量结果与光学显微镜测量结果进行比较,证实了非接触式超声衰减谱法粒度表征技术的可行性.