微粒测试是一项涉及多学科、多领域的技术。由于自然界多数固体物质都是以微粒的形式存在：天然物质如土壤、泥沙、大气粉尘、谷物面粉、蔗糖等；人工物料如煤粉、催化剂、水泥、化肥、颜料、药品等，故与微粒测试和应用有关的技术在环保、石化、医药、化工、煤炭、海洋、水利、冶金、建材、地质、食品等多个工业领域中都有着广泛的应用。微粒浓度、粒度检测的原理很多，采用光学方法是利用微粒与光的相互作用时所表现的现象和特性，手段众多，各种手段中应用了不同的测试原理和光学系统。论文的主要工作如下：本文第二章通过分析微粒与光相互作用时所表现的典... 微粒测试是一项涉及多学科、多领域的技术。由于自然界多数固体物质都是以微粒的形式存在：天然物质如土壤、泥沙、大气粉尘、谷物面粉、蔗糖等；人工物料如煤粉、催化剂、水泥、化肥、颜料、药品等，故与微粒测试和应用有关的技术在环保、石化、医药、化工、煤炭、海洋、水利、冶金、建材、地质、食品等多个工业领域中都有着广泛的应用。微粒浓度、粒度检测的原理很多，采用光学方法是利用微粒与光的相互作用时所表现的现象和特性，手段众多，各种手段中应用了不同的测试原理和光学系统。论文的主要工作如下：本文第二章通过分析微粒与光相互作用时所表现的典型特性，比较了常用和典型的测试技术手段及方法，介绍了基于Mie散射理论的激光微粒测试方法。第三章中总结、阐述了Mie散射理论中所提出的物理概念、公式及意义，为进一步计算奠定基础。通过散射光强的测定而要想获得微粒粒度必须有微粒散射的理论依据，即通过实验数据与理论计算结果和散射图形进行分析比较；为此第四章根据Mie散射理论的两个强度分布函数，计算了微粒散射系数，描绘了微粒的散射图像。本文第五章讨论了以激光后向散射测量微粒浓度的方法和测量理论依据，应用光纤传感器及自制的模拟烟囱进行了实验室测试，实验结果表明微粒粒度小于10微米，在一定浓度范围测试的技术手段、方法是可行的。第六章给出了微粒粒度测试的技术方案及散射系数与粒度的计算曲线与拟采用的标定方案；微粒粒度的实验室测试数据以及首次提出以斜率标定粒度的方法，将在某大型国有企业的现场实验及测试。论文的创新性如下： 1理论上分析计算了微粒散射光强与粒度的关系，确定了实验技术方案，设计了测试系统，实验结果证实了理论计算的正确性，并首次提出以前向散射光强与微粒浓度线性关系的斜率来标定粒度。 2设计了在实际烟道中测试的技术方案，采用角隅棱镜增大光程、降低了接收器的瞄准困难。 3采用光纤传感器，根据理论计算及模拟，确定了后向散射对微粒浓度测试方案，实验结果验证了理论计算的正确性和实践应用的可行性。 4全面研究了Mie散射理论，并对散射系数、效率因子进行了计算模拟。