一种基于椭球镜的广角光散射粒径分布测量方法
提出一种基于广角光散射（WALS）法的无约束粒径分布（PSD）反演方法。通过仿真验证了该方法的可行性，并在反演精度与稳定性之间进行权衡，确定了最佳散射角度数量。结果表明：反演相对误差随平均粒径增大而减小；在均匀采样角度配置下，当角度数量超过38个后，精度提升幅度极小，此时平均相对误差为2.69%。此外，测量稳定性与角度数量无严格正相关关系，30个和76个角度的稳定性优于38个和51个。综合精度与稳定性，推荐采用76个散射角为最优配置，平均相对误差可达2.51%。
该方法对大颗粒（350～3050 nm）效果良好，平均相对误差为0.46%；而在小颗粒区间（50～350 nm）误差显著增大，达到21.03%。反演误差与测量随机噪声近似呈正比，比例系数为0.036；在引入5%随机噪声时，平均相对误差仍为21.50%，表现出可接受的稳定性。
本研究可为基于广角光散射的粒径分布反演中合理确定散射角度数量提供参考，对提高测量精度与效率具有重要意义。设计了实验装置对该方法进行验证，结果表明：所提基于广角光散射的方法可有效重构粒径分布；与标准粒径分布相比，二氧化硅颗粒和飞灰颗粒的相对误差分别为19.54%和20.95%，证实了该方法具有实际应用价值。
服务对象 ： 华中科技大学
发表时间： 2025
发表期刊： Measurement Science and Technology
文章链接： 10.1088/1361-6501/adf2cb
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