[发明专利]一种定量分析絮凝体尺寸与有效密度关系的方法

权利要求书

1.一种定量分析絮凝体尺寸与有效密度关系的方法，所述方法是按下列步骤进行的：

（1）将预先配制的煤泥水样品中添加絮凝剂使其絮凝沉降1h；

（2）打开PIV系统中的CCD相机和操作软件，设置相机曝光时间和每帧照片之间的时间间隔；

（3）在注满去离子水的沉降柱中放入标定板，调整光源，进行尺寸标定；

（4）将软件切换至采集模式，利用虹吸法吸取沉降管底部的絮凝体，并将其移至用于测试的沉降柱中进行静水沉降；

（5）当絮凝体沉降至测定平面时，采集图像并保存；

（6）将六帧不同时刻的絮凝体沉降图像导入ImageJ软件中，统计图像中各个絮凝体的粒度和沉降速度；

（7）根据所测的絮凝体粒度和沉降速度数据，使用斯托克斯公式计算出絮凝体的有效密度，将各絮凝体的粒度与有效密度数据绘制散点图，拟合得到两者之间的数学模型。

2.根据权利要求1所述的方法，所述曝光时间是10000μs。

3.根据权利要求1所述的方法， 所述每帧照片之间的时间间隔是0.05s。

4.根据权利要求1所述的方法，所述采集模式的对焦是使标定板能够被CCD相机清晰地采集到并保存图像，取出标定板。

5.根据权利要求4所述的方法，所述标定板的图像像素是与自然空间的比例进行标定，使后续测量的颗粒空间坐标尺寸由像素变为mm。

6.根据权利要求1所述的方法，所述沉降管是平头吸管，直径是8mm。

7.根据权利要求1所述的方法，所述图像是进行灰度处理和阀值设定，使得絮凝体清晰可见。

8.根据权利要求1所述的方法，所述六帧不同时刻的絮凝体沉降图像是计算出五组絮凝体沉降速度并将其进行比对，排除跟踪错误的絮凝体，最终将其平均值作为各个絮凝体的沉降速度。

9.根据权利要求1所述的方法，所述絮凝体有效密度，即絮凝体密度与水体密度之差；絮凝体的有效密度由斯托克斯定律计算，公式为 。

10.根据权利要求1所述的方法，所述拟合得到两者之间的数学模型是将三次平行试验的所有数据进行统计。