[发明专利]一种测量生物质粉颗粒粒径分布的方法

说明书

本发明属于生物质粉燃烧领域技术，特别涉及一种测量生物质粉颗粒粒径分布的方法，农业回收生物质原材料经粉碎机粉碎后，通过标准筛进行初级筛分得到某一粒径范围的生物质粉，然后将生物质粉置于多功能激光打印机成像系统中进行数字图像采集，最后利用Nano Measurer软件对图像进行处理，获得生物质粉颗粒的粒度大小和粒度分布等特性并生成分析报告，这对合理描述不规则生物质粉颗粒的粒径分布特性具有重要意义。该方法相对精确，成本低廉，方便快捷，易于操作，具有较好的实用性。

技术领域

本发明涉及一种测量生物质粉颗粒粒径分布的方法，属于生物质粉燃烧技术领域。

背景技术

与传统燃煤发电相比，生物质粉直接燃烧发电可降低温室气体CO₂及常规污染物NO_X、SO₂的排放，对有效缓解我国能源紧张、环境污染等问题具有重要的意义。但是与煤粉燃烧不同的是，生物质燃料的纤维质结构导致其不易粉碎，且粉碎后的颗粒尺寸较大并呈棒状、条状、片状等不规则形状。而生物质粉颗粒的尺寸、形状及其分布不仅影响生物质粉的处理、储存、运输和粉尘控制系统，也影响热解、着火和燃烧过程。为研究生物质粉颗粒的尺寸和形态分布特征，目前国内外学者多采用传统筛分法、游标卡尺测量法、高速摄像机系统或扫描电子显微镜数字成像技术等对生物质粉颗粒的形态特征进行研究，这些方法或存在操作繁琐、误差相对较大，或存在设备价格昂贵、实验成本高等问题，针对此，本发明提供一种基于多功能激光打印机图像采集系统和数字图像处理软件相结合的生物质粉颗粒粒径测量方法。

发明内容

技术问题：为克服上述技术中存在的不足和问题，本发明提供一种基于多功能激光打印机图像采集系统和数字图像处理软件相结合的生物质粉颗粒粒径分布测量方法，该方法相对精确，成本较低，操作简便，具有很好的经济性和实用价值。

技术方案：

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种测量生物质粉颗粒粒径分布的方法，包括以下步骤：

S1、生物质粉颗粒破碎阶段

将农业剩余物生物质放入粉碎机中进行粉碎，制得生物质粉颗粒。

S2、生物质粉颗粒筛分阶段

将所述生物质粉颗粒放入标准筛中进行筛分，得到某一粒径范围的生物质粉颗粒。

S3、数字图像采集阶段

将所述某一粒径范围的生物质粉颗粒置于多功能激光打印机成像系统中，进行生物质粉颗粒数字图像的采集。

S4、数字图像分析阶段

将所述数字图像输入图像处理软件中进行特性分析，输出包括颗粒粒径大小和粒径分布等特性的分析报告。

优选地，所述步骤1中，将农业回收生物质原材料剪碎至一定尺寸；将剪碎后的生物质材料放入实验室专用小型粉碎机中，机械粉碎3min，制得生物质粉颗粒。

优选地，所述步骤2中，所述标准筛为实验室小型振动筛，筛分时间为10min；取某一筛分粒径范围的生物质粉作为测量对象。

优选地，所述步骤3中，所述多功能激光打印机成像系统由多功能激光打印机和与之连接的计算机组成；所述激光打印机为办公常用激光打印复印扫描多功能一体机。

优选地，所述步骤3中，由宽度为2cm的平头底纹刷将待测颗粒均匀平铺在激光打印机的平板式扫描单元中的玻璃扫描面板上，减少颗粒堆叠和接触，保证颗粒分散性；将采集所得数字图像输出至计算机端；所述扫描面板上需先放置A4大小的PVC透明板，保护扫描面板不受颗粒剐蹭；扫描盖板上需固定A4大小的黑色硬卡纸作为成像背景，保证成像背景与浅色生物质颗粒之间的色差，方便得到较为清晰的图像。