粒子表征导论

尺寸和形状是大多数冲击颗粒物质行为的特征。球形珠粒易于其直径，单一尺寸测量。

更难以表征的更不规则的形状，但对于制造中使用的粉末来说，需要确定一小一组数字，其全部内容并预测性能。样本中包含的形状类型将指示所需的大小和形状参数。

由于存在大量的颗粒，其大小和形状数据都是统计的。yabo214柱状图展示量度或变量的统计分布的最佳方法，并且有多种装置和铺面措施，以表征仅使用几个数字的分布。

分布直方图

为了说明样本中存在的大小，大小范围被划分为小的大小类别或“箱”，并计算每个尺寸箱中包含的粒子数。yabo214下图是一个大小直方图，它很好地展示了实际分布。大小数据通常在对数尺度轴上以图形方式描述，以改善小尺寸的显示方式。

典型尺寸数据直方图

在线性刻度证明了非尺寸数据，例如平滑度，圆形或宽高比：

典型线轴直方图

轴的分割越精细，从直方图中绘制的平均值和分布形状就越精确。如果分割得太细，可能会出现没有计数的箱子，这些箱子将出现在图中，特别是在对数轴的低端。在粒子洞察，分裂的数量和大小范围是可设置的分析条件。

体积加权直方图绘制了大小类中包含的相对体积:

一个成交量加权直方图

只有当粒子是圆形的或者有关于形状的准确信息时，才能精确地计算出体积的分布。yabo214如果粒子不是球形的，从单一尺寸的测量计数推断体积分布是不正确的。yabo214

表面积加权可以以类似的方式和相同的考虑来进行。在对数刻度上，数字（未加权）绘图强调小尺寸，而体积加权应力强调大尺寸，并且可能无法说明最小的尺寸。表面区域的加权将在数量和体积之间。

下面的图表显示了数量和成交量权重的不同。

数量权重和体积权重的区别

当粒子数大于或等于10000时，图会变得更加平滑。即使计数很高，如果样本中有非常小的size，偶尔会出现接近底部的一些size类或“bins”没有显示任何计数，如下图所示:

在低端附近的空箱

这是由于被确定为整数像素数的粒子区域而发生的，并且作为示例，3和4像素的微米等当量可能不会在连续的箱中纳。可能会跳过多个尺寸的箱子。这种效果主要看出，具有较低分辨率（1百万像素或更小）的摄像机。它也受到尺寸的校准。

体积加权直方图经常演示高端的隔离计数，如下所述：

孤立的尖刺在高端附近

这是因为一个非常大的粒子可以指示整个体积的一个重要部分，因此在体积加权柱状图上，单个计数将脱颖而出。相机分辨率不是造成这种效果的因素。

分布的特征

意味着

分布的特征是作为单个数字的平均值。平均值允许存在的尺寸的一些信息，但不会发出关于分布形状的任何指示，或者它是多么广泛或狭窄。这数字或算术平均数纯粹是平均值。它经常表示为d_1，0．其他方法考虑体积权重和面积。

假设粒子的球形，加权D的通用定义yabo214_P，Q.平均直径是

D的定义_P，Q.意味着

最常见于表征颗粒样品的直径装置是：

在这些定义中，n_一世是尺寸箱号码的计数我和d_一世是该尺寸容器的代表直径。求和是对所有粒子的求和，N是粒子总数。yabo214

这些方法的文字描述如下:

算术平均直径D [1,0]：样品中所有颗粒的直径的平均值。yabo214

表面平均直径D [2,0]：这种表面积的粒子的直径，如果乘以液滴的总数，则等于样品的总表面积。

体积平均直径D [3,0]：其体积的粒子的直径，如果乘以颗粒总数，则将等同于所有样品的体积。yabo214

表面矩平均直径，D[3,2] (Sauter mean):体积表面积比与完整样品相同的粒子的直径。数学上，如果V是总的体积，A是总的表面积，D3,2 = 6 * (V / A)。

体积矩平均直径，D[4,3]。这个值比其他粒径包含大部分体积的方法更优越。

模态是最常见的尺寸。

调和平均值为N / Σ (N ._一世/ d_一世）

几何方法

几何装置反映了对数轴的视觉加权。几何平均直径将显示为日志刻度上的分布的中心，而通常的算术平均值可以在尺寸刻度上达到较低的尺寸（因为较小的尺寸比较大尺寸更小的尺寸。

算术和几何平均数

要计算几何平均值，请使用x轴值的对数(log (d)_一世in place of代替_一世）：

几何平均值是Σ[n_一世日志(d_一世) / N

用同样的方法，其他平均数和标准差的几何形式也可以计算出来。

传播措施

标准偏差测量分配是多少：

其中，μ =平均直径(D_10.）。它具有微米的单位（用于尺寸分布）。

这方差系数为标准差与均值之比:CV = σ / μ。用百分数乘以100表示。作为一个比率，这个统计数据没有单位。

百分位数

百分位数是一种将大小信息作为一个或多个数字来传递的方法。中间尺寸将粒子分成两部分，包含相等的计数。yabo214严格地说，这是中位数。它也被称为50^TH.或者50%的人。

10^TH.百分比定义的属性是粒子数的10%小于该大小。任何其他百分位数都可以用类似的方法来定义。通常，三个百分位数(10%、50%和90%)被用作一个不复杂的描述，但为单个平均值提供了额外的信息。

成交量中位数，或50^TH.按体积百分比，将样本的体积分成相等的两部分。这两类粒子的体积相同，但数量不同。yabo214其他体积百分比的定义也类似;例如，25^TH.体积百分位是指小于该体积的粒子代表四分之一的体积。yabo214

其他特征

偏斜是关于该中心的分布形状的不对称的指标。正值将表示中心的右侧进一步计数，通常在尾部的外观中。负值将意味着左侧的尾部。

歪斜=Σn_一世(d_一世-μ)^3./（σ.^3.N)(σ = std. dev.， μ = mean)

Kurtosis是垂直意义上的典型钟曲线的形状与典型钟曲线不同的指标。

峰度=[Σn_一世(d_一世-μ)^4./（σ.^4.N) / - 3(σ = std. dev.， μ = mean)

该信息已从Vision Analytical Inc.提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载

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