高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于激光在线测量滚筒内颗粒流崩塌角新方法

盛旭波 杨晖 李然 马生 郑刚 ZIVKOVIC Vladimir

引用本文:
Citation:

基于激光在线测量滚筒内颗粒流崩塌角新方法

    作者简介: 盛旭波(1988-),男,硕士研究生,主要从事光学精密测试方面的研究。.
    通讯作者: 杨晖, yanghui@usst.edu.cn
  • 中图分类号: TN247

A novel method of online laser measurement for slumping angles of granular flow in rotating drums

    Corresponding author: YANG Hui, yanghui@usst.edu.cn ;
  • CLC number: TN247

  • 摘要: 使用图像法测量崩塌角存在测量标准差大的问题(0.5左右)。为了解决这个问题,采用一种新的基于动态散斑对比度的崩塌角在线测量方法和系统进行了理论分析和实验验证。当激光照射到滚筒内运动的颗粒上,在远场形成动态散斑,利用线阵CCD相机得到散斑随时间变化图像,通过分析散斑图像的对比度计算出颗粒流的速度波动,再找出两次崩塌的间隔时间,最后利用转速乘以间隔时间就可以得到崩塌角。实验中采用粒径为1mm~1.25mm的玻璃珠,分别采用动态散斑法和图像法测量了不同转速下的休止角的数据。结果表明,动态散斑对比度崩塌角在线法时空分辨率高,测得数据的标准差较小、重复性好、数据拟合的确定系数高。这一结果对滚筒内颗粒流的在线测量和科学研究是有帮助的。
  • [1]

    WANG G Q,SUN Q C.Granular matter and the scaling laws.Engineering Mechanics,2009,26(2):20-30(in Chinese). CHOU S H, HSIAU S S. Experimental analysis of the dynamic properities of wet granular matter in a rotating drum. Powder Technology,2011,214(3):25-40. ANONYMITY. So much more to know.Science,2005, 309(5731):78. LI J Ch.The development strategy of chinese subject:fluid dynamics.Beijing:Science Press,2014:30-52(in Chinese) LIU X,ZHOU S, SPECHT E. Avalanche time of granular flows in rotary kilns.Chemical Engineering Technology, 2010, 33(6):1029-1033. WANG C H, ZHANG X G, QUE Y, et al. Formation and basic characteristics of sand-sliding slope composed of granular clasts.Rock and Soil Mechanics,2007,28(1):29-35(in Chinese). TEGZES P, VICSEK T, SCHIFFER P. Avalanche dynamics in wet granular materials.Physical Review Letters, 2002, 26(9):690-801. LIU P Y, YANG R Y, YU A B. Dynamics of wet particles in rotating drums:effect of liquid surface tension. Physics of Fluids, 2011,23(1):189-250. LIU X Y,ZHOU S G,ZHANG X G.Measurement of repose angle of solids in rotary kiln based on image processing.Control Engineering of China,2009,16(4):325-398(in Chinese). LIU X Y, SPECHT E, MELLMANN J. Experimental study of the lower and upper angles of repose of granular materials in rotating drums. Powder Technology,2005,154(2):125-131. WEITZ D A, PINE D J. Dynamic light scattering. New York,USA:Oxford University Press,1903:652-720. MENON N, DURIAN D J. Diffusing-wave spectroscopy of dynamics in a three-dimensional granular flow. Science, 1997, 275(5308):1920-1922. KATSURAGI H, ABATEX A R, DURIAN D J. Jamming and growth of dynamical heterogeneities versus depth for granularheap flow. Soft Matter, 2010, 6(5):3023-3029. BANDYOPADHYAY R, GITTINGS A S, SUH S S, et al. Speckle-visibility spectroscopy:a tool to study time-varying dynamics. Review Science Instrumment, 2005, 76(9):1-11. MERRER M, ADDAD S C, HOHLER R. Bubble rearrangement duration in foams near the jamming point.Physical Review Letters,2012,108(4):188-301. KONG P, YANG H, LIN W M, et al. Measurement of particle size by contrast of dynamic laser speckle.Optics and Precision Engineering, 2014, 22(10):49-54(in Chinese). YANG H, LI R, KONG P, et al. Study of avalanching of granular materials under the slumping regime in a rotating drum using speckle visibility spectroscopy. Physics Review, 2015, E91(4):322-569. GOODMAN J.Statistical optics.New York,USA:Wiley-Interscience Press,2000:320-390.
  • [1] 陈晨郭晓明马军王文生 . 基于激光散斑角度相关法表面粗糙度测量. 激光技术, 2015, 39(4): 497-500. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.015
    [2] 张德斌宋余华王全胜杜亚清张新兴张豪 . 激光发散角测量的误差分析. 激光技术, 2016, 40(6): 926-929. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.031
    [3] 徐达何凯平熊伟李华高源 . 线激光散斑检测弹幕武器炮口振动测量方法. 激光技术, 2017, 41(6): 876-880. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.022
    [4] 王俊松张吴记潘志伟章美娟汪卫华杨锦宏黄生洪贺胜男 . 基于激光散斑数字图像相关法的热应变测量. 激光技术, 2023, 47(2): 171-177. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.003
    [5] 周盈赵辉陶卫张海波 . 激光三角测量中图像传感器参量自适应控制. 激光技术, 2010, 34(5): 628-631. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.014
    [6] 汪琛赵斌 . 单镜头激光三角法薄板厚度测量研究. 激光技术, 2013, 37(1): 6-10. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.O1.002
    [7] 丰伟董明利孙鹏 . 大型风电叶片动态摄影测量网络优化. 激光技术, 2021, 45(1): 19-24. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.004
    [8] 李潇潇张志恒张效宇曹杰君曹兆楼 . 基于像散的光学元件厚度非接触测量研究. 激光技术, 2019, 43(6): 741-746. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.002
    [9] 吴兆勇杜正春 . 基于误差椭球的激光测量系统的不确定度分析. 激光技术, 2017, 41(1): 29-33. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.007
    [10] 李源柴艳红刘兰波毛喆翟新华 . 激光测量系统不确定度最小包络椭球模型研究. 激光技术, 2022, 46(3): 293-300. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.03.001
    [11] 赵琦杨洁蒋泽伟孟庆安樊红英李轶国耿旭 . 前向散射粒径探测器测量不确定度的校准. 激光技术, 2016, 40(1): 99-102. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.022
    [12] 刘鹏高立民乐开端 . 应用于铁轨平直度检测的激光测量系统的研究. 激光技术, 2009, 33(6): 575-578. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.005
    [13] 谢启华李卫升黄云 . 激光陀螺测角仪测角误差来源研究. 激光技术, 2012, 36(2): 174-178. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.007
    [14] 俞海刘云鹏郭荣鑫夏海廷颜峰 . 数字图像相关法散斑图质量评价方法. 激光技术, 2020, 44(2): 237-243. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.02.018
    [15] 于爽赵冬娥章晓眉刘吉赵宇 . 玻璃微珠原向反射屏发散角测试. 激光技术, 2013, 37(2): 211-215. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.018
    [16] 杨宇郝晓剑武耀艳周汉昌 . 基于热电偶动态校准的非线性拟合方法研究. 激光技术, 2014, 38(2): 145-148. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.001
    [17] 杨晓杰周冰应家驹周中亮 . 凝视激光探测系统的探测灵敏度测试方法. 激光技术, 2010, 34(1): 132-134. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.037
    [18] 王福斌刘洋程月刘海涛徐傲 . 六自由度姿态变换视觉实验平台及应用. 激光技术, 2018, 42(6): 751-757. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.005
    [19] 范宜艳赵斌马国鹭 . 基于光学标靶与测距仪的隐藏区域坐标测量. 激光技术, 2014, 38(6): 723-728. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.001
    [20] 杜志广颜树华林存宝王国超魏春华 . 双路信号相位同步测量系统设计与实现. 激光技术, 2016, 40(3): 315-319. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.003
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2822
  • HTML全文浏览量:  628
  • PDF下载量:  206
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-15
  • 录用日期:  2015-12-03
  • 刊出日期:  2016-05-25

基于激光在线测量滚筒内颗粒流崩塌角新方法

    通讯作者: 杨晖, yanghui@usst.edu.cn
    作者简介: 盛旭波(1988-),男,硕士研究生,主要从事光学精密测试方面的研究。
  • 1. 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093;
  • 2. 阿德雷德大学 化工学院, 阿德雷德 5005;
  • 3. 纽卡斯尔大学 化学工程与先进材料学院, 纽卡斯尔NE1 7RU

摘要: 使用图像法测量崩塌角存在测量标准差大的问题(0.5左右)。为了解决这个问题,采用一种新的基于动态散斑对比度的崩塌角在线测量方法和系统进行了理论分析和实验验证。当激光照射到滚筒内运动的颗粒上,在远场形成动态散斑,利用线阵CCD相机得到散斑随时间变化图像,通过分析散斑图像的对比度计算出颗粒流的速度波动,再找出两次崩塌的间隔时间,最后利用转速乘以间隔时间就可以得到崩塌角。实验中采用粒径为1mm~1.25mm的玻璃珠,分别采用动态散斑法和图像法测量了不同转速下的休止角的数据。结果表明,动态散斑对比度崩塌角在线法时空分辨率高,测得数据的标准差较小、重复性好、数据拟合的确定系数高。这一结果对滚筒内颗粒流的在线测量和科学研究是有帮助的。

English Abstract

参考文献 (1)

目录

    /

    返回文章
    返回