孔　明，沈海栋，杨　瑶，曹丽霞，郭天太

(中国计量大学 计量测试工程学院，浙江 杭州 310018)



偏振比法的微小颗粒粒径反演研究

孔明，沈海栋，杨瑶，曹丽霞，郭天太

(中国计量大学 计量测试工程学院，浙江 杭州 310018)

【摘要】在Mie散射理论的基础上推导了偏振比法微纳颗粒检测理论.该理论避免了检测光路中气体组分对颗粒测量的影响，实现了微纳颗粒的准确测量.在检测理论的基础上建立了颗粒粒径反演模型，并引入遗传算法对偏振散射光信号进行分析.通过MATLAB仿真研究，获得偏振比法颗粒粒径测量范围为0.1～0.5 μm.对服从R-R分布的均匀球形颗粒群进行模拟仿真，通过加入随机噪声模拟实际测量时的外界干扰，根据反演结果对该方法的抗噪性和精度进行了评测.

【关键词】光学测量；粒径测量；偏振比法；遗传算法；粒度分布

颗粒的粒度、分布检测涉及到国民生产的各个行业，目前光散射法颗粒测量是国际上颗粒粒径检测的研究热点[1]，常见的光散射法有小角前向散射法、激光衍射法、角散射法、光全散射法及偏振比法[2-3].小角前向散射法基于Mie理论，该方法的缺点是测量下限只有0.5 μm；激光衍射法基于夫朗和费衍射理论，该方法虽然测量速度快，但只适用于大颗粒的测量；角散射法的缺点是计算速度慢，结果具有多值性[5]；光全散射法的缺点是不适合低浓度测量[6].此外，这些方法都容易受到光路中其他气体组分的影响.偏振比法的工作原理是根据单色光照射粒……