随着粉体工业的不断发展,对颗粒粒度测量技术也提出了更高的要求。客观真实地反映颗粒大小和粒度分布是一项非常重要的工作。在目前众多的粒度测量技术中,基于光散射理论的激光粒度仪以其准确、快速、非接触等特点,得到了非常广泛的应用。但是由于国内这方面技术发展起步较晚,所以还与国外先进水平有着较大差距。
激光粒度仪测控系统是指激光粒度仪中涉及到测量和控制功能的硬件和软件,是激光粒度仪的核心部分。本文系统研究了激光粒度测量的基本原理和数学模型,并在此基础上对激光粒度仪测控系统进行了总体设计。激光粒度仪的测控系统包括数据采集器和测控软件两部分,前者主要是指将光电探测器接收到的散射信号转换为可被计算机识别的数字量的硬件电路部分:而后者则是运行于计算机的软件部分。
本文详细阐述了数据采集器的设计与开发。信号调理元件采用高性能的TLC2254芯片；主控芯片采用C8051F410单片机,它是具有12位A/D转换器、最多支持24路模拟输入的低功耗片上系统型MCU,是数据采集设备的最佳选择。
测控软件使用微软Visual C++6.0开发,采用图形图像显示和ActiveX控件等技术,实现了数据读取与显示、数据存储、数学模型建立和粒度分布求解等功能,并进行了实际测量实验进行验证。
最后,本文对Mie理论应用于激光粒度测量领域进行了研究和探索。提出一种精确、高效、快速的Mie散射光强算法；基于此算法,设计出一种广角式激光粒度仪,并进行了仿真实验。
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