[发明专利]干式动态图像法粒度测量所需最小有效取样量的预估方法

权利要求书

1.一种干式动态图像法粒度测量所需最小有效取样量预估方法，其特征在于该预估方法具体包括下述步骤：

1)使用不同粒径的代表性沉积物样品基于干式动态图像法测量装置测量其粒度特征，率定获得最小有效取样量估算经验公式；

2)取微量未知待测样品基于干式动态图像法快速测量其粒度特征，估算其最小有效取样量；

3)称取最小有效取样量的未知待测样品，基于干式动态图像法正式测量其粒度特征。

2.根据权利要求1所述的干式动态图像法粒度测量所需最小有效取样量的预估方法，其特征在于所述步骤1)的率定获得最小有效取样量估算经验公式具体包括下述步骤：

步骤101：制备n个由细及粗的α克代表性沉积物样品干样作为标准样品，各样品标记为S₁,S₂,…,S_n，其中，α的取值范围为30～150g；

步骤102：将第i(i＝1,2,…,n)个标准样品S_i随机取βg制备子样S_(i,1)，基于干式动态图像法粒度仪器测量该子样的粒度特征，得微量子样S_(i,1)的平均粒径快速测试值Dm_(i,1)，即β克微量子样平均粒径Dm_(i,1)，所述β微量子样的取值范围为2～5g；

步骤103：从步骤102的S_i标准样品中随机取样γ克混合至子样S_(i,1)，得S_i标准样品的第j个子样S_(i,j)，基于干式动态图像法粒度仪测量该子样的粒度特征，得S_(i,j)子样的平均粒径Dm_(i,j)，即γ克微量子样平均粒径Dm_(i,j)，所述γ微量子样的取值范围为5～10g；

步骤104：重复步骤103，直至S_i标准样品全部添加完，得S_i标准样品质量由少到多的m个子样的平均粒径序列[Dm_(i,1),Dm_(i,2),…,Dm_(i,m)]，以及对应子样质量序列[β,β+γ,β+2γ,…,α]；

步骤105：计算S_i标准样品每一子样相对于全样平均粒径测量值的相对误差Err_(i,j)，得S_i标准样品质量由少到多的m个子样的平均粒径误差序列[Err_(i,1),Err_(i,2),…,Err_(i,m)]，对应子样质量序列[β,β+γ,β+2γ,…,α]，所述相对误差Err_(i,j)由下述(a)式计算：

步骤106：根据步骤105所得子样平均粒径误差序列[Err_(i,1),Err_(i,2),…,Err_(i,m)]与对应的子样质量序列[β,β+γ,β+2γ,…,α]，插值计算平均粒径误差末次收敛至±5％时的样品临界质量，作为S_i标准样品的最小有效取样量Wcr_{(i＝1,2,…,n)}；

步骤107：重复步骤102至步骤106，直至获得所有n个标准样品的β克微量子样平均粒径Dm_(i,1)、全样平均粒径Dm_(i,m)和最小有效取样量Wcr_(i)；

步骤108：以β克微量子样平均粒径Dm_(i,1)为自变量，全样平均粒径Dm_(i,m)为因变量，计算Dm_(i,1)和Dm_(i,m)一阶线性拟合曲线的90％置信区间上边界并拟合自变量Dm_(i,1)和因变量组成下述(b)式表示的多项式方程：

式中，k₁、k₂、k₃和k₄为拟合常数；

步骤109：以步骤107所得全样平均粒径Dm_(i,m)为自变量，样品最小有效取样量Wcr_(i)为因变量，得下述(c)式表示的线性拟合方程：

Wcr_(i)＝k₅Dm_(i,m)+k₆ (c)；

式中，k₅和k₆为拟合常数；

步骤110：将上述(b)式代入(c)式，得到由下述(d)式表示的最小有效取样量偏保守的估算经验公式Wcr_(i)：

Wcr_(i)＝k₅(k₁Dm_(i,1)³+k₂Dm_(i,1)²+k₃Dm_(i,1)+k₄)+k₆ (d)。

3.根据权利要求1所述的的干式动态图像法粒度测量所需最小有效取样量的预估方法，其特征在于所述步骤2)的最小有效取样量的估算具体包括下述步骤：

步骤201：称取β克微量未知待测样品，使用干式动态图像法粒度仪测量其粒度特征，得β克微量样品的平均粒径快速测试值，即β克微量子样平均粒径Dm_(i,1)；

步骤202：将上述β克微量子样平均粒径Dm_(i,1)代入估算经验公式Wcr_(i)，得到未知待测样品的最小有效取样量Wcr_(i)；

步骤203：如步骤202所得最小有效取样量Wcr_(i)不大于βg，步骤201测量β克微量子样平均粒径Dm_(i,1)为该未知待测样品的最终质量可控数据；反之，称取步骤202估计所得最小有效取样量的未知待测样品，并基于动态图像法粒度仪测量其粒度特征，所得粒度数据即为该未知待测样品的最终质量可控数据。