研究目的
研究双光束干涉粒子成像(DIPI)技术在非规则煤颗粒表征中的应用,并通过数字同轴全息术(DIH)验证其准确性。
研究成果
DIPI技术在非规则煤颗粒的形状和尺寸测量方面与DIH显示出良好的一致性,最大差异低至9%。DIPI的背向布置有利于其进一步的仪器开发及在真实工业场景中的应用。
研究不足
该研究聚焦于微米级不透明煤颗粒,数字全息干涉成像(DIPI)技术的精度评估约为9%,这可能无法满足所有实际应用需求。最远点的确切位置无法直接确定,且仅能获取部分形貌信息。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用改进自双光束后向照明构型的双光束干涉粒子成像(DIPI)技术,通过干涉图获取不规则颗粒的尺寸与二维形貌,并利用数字同轴全息术(DIH)进行验证。
2:样品选择与数据来源:
使用自主设计的粉末给料器将等效直径100-200微米的煤颗粒分散为单颗粒状态。
3:实验设备与材料清单:
500毫瓦二极管激光器(532纳米)、彩色相机(Basler acA1920-40gc)、连续氦氖激光器(632.8纳米)及自主设计的粉末给料器。
4:8纳米)及自主设计的粉末给料器。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将激光束分束为两束等强度光束形成探测区域,煤颗粒经给料器输送并通过该区域。颗粒散射光由相机镜头收集并由彩色相机记录,其中DIH信号记录于红色通道,DIPI信号记录于绿色通道。
5:数据分析方法:
通过对比DIPI干涉图的二维傅里叶变换与DIH重建聚焦图像的二维自相关函数来评估DIPI技术的准确性。
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color camera
Basler acA1920-40gc
Basler
Recorded the light scattered by the coal particle from the two illumination beams.
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diode laser
Emitted a continuous laser beam with a wavelength of 532nm for illumination.
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He-Ne laser
Served as the light source of DIH.
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powder feeder
Dispersed coal particles into single ones.
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