專利名稱：用于獲得關(guān)于液體中肉眼可見的顆粒大小分布的信息的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和裝置，其利用肉眼可見的顆粒，如水中的油滴或沙粒對(duì)超聲波脈沖的反射，來確定液體中顆粒大小分布的信息。
歐洲專利申請(qǐng)No.0801305描述了用于描述懸浮液特性的裝置。該裝置在液體中產(chǎn)生波束形式的超聲波脈沖。液體中各個(gè)顆粒對(duì)脈沖的反射形成了回波。如果顆粒在一個(gè)給定位置，反射的幅度和顆粒的大小一一對(duì)應(yīng)。因此，通過測(cè)量不同大小的顆粒對(duì)連續(xù)脈沖的反射，測(cè)量了不同的幅度。
該已知裝置對(duì)不同幅度的反射發(fā)生次數(shù)的計(jì)數(shù)繪制直方圖。直方圖包括關(guān)于顆粒大小分布的信息，即，隨顆粒大小而變化的顆粒的濃度。進(jìn)而利用顆粒大小分布的信息，例如，可以確定液體中顆粒的總濃度。
歐洲專利申請(qǐng)No.0801305描述了從幅度分布中提取有關(guān)大小的信息的技術(shù)。采用一個(gè)用于不同幅度的反射發(fā)生的概率的表達(dá)式。該表達(dá)式把顆粒大小分布和概率相關(guān)聯(lián)。如果反射顆粒一直在光束中的同一個(gè)位置，具有特定幅度的反射的數(shù)目就和具有引起該幅度的大小的那部分顆粒的數(shù)目成正比。
然而，關(guān)于顆粒大小分布的信息在整個(gè)幅度范圍上是模糊的，因?yàn)橐粋€(gè)顆粒的反射幅度除了依賴于顆粒的大小外，還依賴于顆粒在波束中的位置。顆粒距離反射的波束中心越遠(yuǎn)，幅度越小。該用于具有特定幅度的反射測(cè)量的概率的表達(dá)式在幅度分布上模糊了顆粒大小分布，以表達(dá)這種效果。
使用最大似然技術(shù)，對(duì)顆粒大小分布的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，使這樣表達(dá)的實(shí)際測(cè)量的顆粒數(shù)目的概率最大。因此，模糊被消除。具體而言，選擇參數(shù)，使得測(cè)量所得的具有不同幅度范圍中的幅度的反射數(shù)目和預(yù)測(cè)數(shù)目之間的差值的平方和最小。該和是測(cè)量所得的反射的組合的概率指示，當(dāng)然可以使用其他的概率指示，例如不同測(cè)量幅度的概率的乘積。
所采用的該技術(shù)的先決條件是可以區(qū)分各個(gè)顆粒的反射。如果對(duì)若干個(gè)顆粒的反射不加區(qū)分地測(cè)量，一部分反射就會(huì)受到屏蔽。因此，較大顆粒的反射會(huì)使較小顆粒的反射不可見，但是，如果較大顆粒比較小顆粒距波束中心的距離遠(yuǎn)得多，較小顆粒的反射也會(huì)屏蔽較大顆粒的反射。
因此，本技術(shù)只有在濃度足夠低的情況下才能給出可靠結(jié)果。可以通過使顆粒不可區(qū)別測(cè)量的體積最小來提高最大可用濃度，例如通過使用聚焦波束或小的接收回波的時(shí)間窗口。然而，該技術(shù)的應(yīng)用是有限的。這就是為什么對(duì)各個(gè)顆粒分開觀察的要求限制該技術(shù)的應(yīng)用的原因。
本發(fā)明的目的在于利用適用于較高濃度的超聲波測(cè)量來描述液體中顆粒大小分布的特性。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即可以使用統(tǒng)計(jì)模型來修正漏掉的顆粒的效果，因此，已知的測(cè)量技術(shù)也可用于較大濃度。
本發(fā)明提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法。在該方法中，使用最大似然技術(shù)對(duì)顆粒大小分布的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，其使用具有兩個(gè)因子的反射幅度測(cè)量概率的表達(dá)式。第一個(gè)因子表示具有值A(chǔ)的反射為其一部分的反射測(cè)量的概率Po(A)，其不依賴于發(fā)生較大值的反射時(shí)該值是否被屏蔽。該第一因子基本上對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中使用的整個(gè)概率表達(dá)式。
根據(jù)本發(fā)明所使用的表達(dá)式中的第二因子是不存在具有該特性的占多數(shù)的值的反射，該反射會(huì)屏蔽該測(cè)量值而形成該反射測(cè)量的一部分的概率。因此，在對(duì)參數(shù)的估計(jì)中考慮了屏蔽效果。這樣，最大似然估計(jì)共同考慮擴(kuò)散和屏蔽的效果。
參考以下附圖，對(duì)本發(fā)明的這些以及其他目的和有益方面將進(jìn)行描述


圖1示出了用于描述液體特性的裝置。
圖2示出了不同幅度的反射數(shù)目。
圖3示出了重建的顆粒大小分布。
圖4示出了計(jì)算所得的濃度。
圖5示出了估計(jì)顆粒大小分布的參數(shù)的方法的流程圖。
圖1示出了一種用于描述液體特性的裝置。該裝置包括一個(gè)液體通道11、一個(gè)控制單元10、一個(gè)信號(hào)發(fā)生器12、一個(gè)超聲波換能器14、一個(gè)檢測(cè)器16和一個(gè)計(jì)算單元18。控制單元10和信號(hào)發(fā)生器12、檢測(cè)器16以及計(jì)算單元18連接。信號(hào)發(fā)生器12的一個(gè)輸出和換能器14連接。檢測(cè)器16的一個(gè)輸入和換能器14連接。檢測(cè)器16的一個(gè)輸出和計(jì)算單元18連接。換能器14和通道11連接以產(chǎn)生超聲波束。
在工作中，其中漂浮有顆粒的液體流經(jīng)通道11?？刂茊卧?0觸發(fā)連續(xù)反射測(cè)量，每次測(cè)量中信號(hào)發(fā)生器12產(chǎn)生一個(gè)脈沖，其由換能器14轉(zhuǎn)換為通道11中的超聲波。換能器14獲取脈沖的反射并將所得信號(hào)輸入檢測(cè)器16。檢測(cè)器16選擇對(duì)應(yīng)于所產(chǎn)生脈沖的一個(gè)特定時(shí)間窗口中出現(xiàn)的信號(hào)。根據(jù)液體中的聲速，時(shí)間窗口定義一個(gè)顆?？梢砸鸱瓷涞膮^(qū)域。檢測(cè)器16測(cè)量時(shí)間窗口中反射信號(hào)(如果存在的話)的幅度，并將測(cè)量的幅度值輸入計(jì)算單元18。計(jì)算單元18收集幅度的直方圖信息。為此，計(jì)算單元利用若干幅度范圍并累計(jì)各個(gè)范圍中已產(chǎn)生的反射幅度的反射測(cè)量的計(jì)數(shù)。進(jìn)行了大量的反射測(cè)量后，計(jì)算單元18根據(jù)直方圖信息計(jì)算有關(guān)顆粒大小分布的其他信息。
圖2示出了液體的直方圖仿真示例，液體中存在不同濃度的顆粒，其中每種情況下的顆粒大小分布fD(D)是相同的(也就是說，每種情況下，對(duì)每個(gè)值D，大小處于D和D+dD之間的那部分顆粒數(shù)目是fD(D)dD)?？梢钥闯?，隨著濃度增加，除了反射數(shù)目增加以外，幅度分布的形狀也發(fā)生改變。
圖3中以虛線示出了對(duì)顆粒大小分布的估計(jì)，對(duì)于不同的若干個(gè)濃度，其可以根據(jù)已知技術(shù)從幅度直方圖計(jì)算而得。圖中還示出了實(shí)際的分布。已知技術(shù)不考慮濃度對(duì)幅度分布形狀的影響。結(jié)果是，估計(jì)的顆粒大小分布互不相同，在較高濃度共偏離實(shí)際的顆粒大小分布。
本發(fā)明提供了對(duì)估計(jì)顆粒大小分布的已知技術(shù)的改進(jìn)，因此可以修正顆粒濃度的影響。該改進(jìn)基于一種認(rèn)識(shí)，即圖2中的直方圖形狀偏差是反射測(cè)量中出現(xiàn)但在計(jì)數(shù)中漏掉的反射幅度的屏蔽的結(jié)果，漏掉的原因是在同一次反射測(cè)量中，出現(xiàn)了一個(gè)或多個(gè)具有較大幅度的反射。
為此，用一個(gè)表達(dá)式表示概率分布P(A)dA，其是反射測(cè)量得到一個(gè)處于A和A+dA之間的無限小的間隔中的測(cè)量幅度的概率分布。該表達(dá)式的形式為P(A)＝Po(A)Q(A)其中，Po(A)對(duì)應(yīng)于未屏蔽的概率分布，即，不考慮該反射是否被另一個(gè)幅度較大的反射屏蔽時(shí)出現(xiàn)該反射的概率。因子Q(A)表示在同一次反射測(cè)量中沒有顆粒引起幅度大于或等于A的反射的概率。
因子Po(A)對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中所使用的概率分布，其是實(shí)際測(cè)量位于A到A+dA的間隔中幅度A的全部概率分布P(A)(即，忽略反射被屏蔽的可能性)。該因子Po(A)可以根據(jù)顆粒大小分布fD(D)以已知的方式表示。例如，該因子的一個(gè)表達(dá)式為Po(A)＝C∫dDfD(D)G(A|D)Vmeas(D)其中，C是顆粒的濃度(單位體積內(nèi)顆粒的平均數(shù)量)。G(A|D)是如果大小為D的顆粒產(chǎn)生可檢測(cè)的反射，可檢測(cè)到幅度為A的反射的條件概率。條件概率G(A|D)表示大小為D的顆粒在距波束中心的不同距離引起不同反射幅度的效果。Vmeas(D)是大小為D的顆粒在其中產(chǎn)生可檢測(cè)的反射的液體總體積。該體積在深度上用測(cè)量中反射被接受的時(shí)間窗口定義，而在水平上由波束強(qiáng)度衰減到產(chǎn)生的發(fā)射的幅度不再大于噪聲級(jí)別An的點(diǎn)來定義。
在經(jīng)常出現(xiàn)的高斯分布波束中，體積Vmeas(D)可以表示為Vmeas(D)＝πΔzlog(AO(D)/An)/2k
其中，Δz是反射被接受的深度間隔，k是標(biāo)準(zhǔn)方差，其由波束強(qiáng)度隨著距波束中心的距離的變化而衰減的速率確定。AO(D)是如果顆粒位于波束中心，大小為D的顆粒所能產(chǎn)生的反射的最大幅度。
對(duì)于高斯波束，條件概率G(A|D)可以表示為G(A|D)＝1/{A*log(AO(D)/An)}當(dāng)AO(D)＞A＞An時(shí)該表達(dá)式適用。對(duì)于用顆粒大小為D可達(dá)到的大于最大幅度AO(D)的，或者小于噪聲級(jí)別An的幅度，檢測(cè)的條件概率G(A|D)等于零。
順便提一下，將會(huì)看到，對(duì)于非高斯分布的波束，對(duì)Vmeas(D)和G(A|D)使用不同的相應(yīng)表達(dá)式。
新引入的因子Q(A)表示反射被幅度大于或等于幅度A的反射屏蔽的效果，其也可以由濃度C和顆粒大小分布fD(D)表示。其標(biāo)準(zhǔn)的形式是一個(gè)積分表達(dá)式W(A)＝∫dA′∫dDfD(D)G(A′|D)其中，對(duì)幅度的積分從噪聲級(jí)別到幅度A，其中計(jì)算檢測(cè)的概率。因子Q可以近似為Q(A)＝exp[-C(1-W(A))]或者，由下面因子近似Q(A)＝[1-p+p(1-W(A)/Vmeas)]n其中對(duì)k的求和從1到n；n是不大于可測(cè)量的反射發(fā)生于其中的體積可容納的顆粒的最大數(shù)量的整數(shù)，但是大于產(chǎn)生可測(cè)量反射的顆粒平均數(shù)目，而且p＝CVmeas/n，其中Vmeas是最大的顆?？梢援a(chǎn)生高于噪音級(jí)別的回波的體積。
因子Po(A)的另一個(gè)表達(dá)式的例子為Po(A)＝C∫dDfD(D)V(A，D)/A其中，C是顆粒的濃度(單位體積內(nèi)顆粒的平均數(shù)量)。V(A，D)是大小為D的顆粒在其中產(chǎn)生幅度大于或等于A的回波的體積。該體積在深度上用測(cè)量中反射被接受的時(shí)間窗口定義，在水平上由波束強(qiáng)度隨著距波束中心的距離的衰減定義。
在經(jīng)常出現(xiàn)的高斯分布波束中，體積V(A，D)可以表示為V(A，D)＝πΔzlog(AO(D)/A)/2k其中，Δz是反射被接受的深度間隔，k是特征化波束強(qiáng)度隨著距波束中心的距離變化的衰減的速率的參數(shù)。AO(D)是如果顆粒位于波束中心，大小為D的顆粒所能產(chǎn)生的反射的最大幅度。順便提一下，將會(huì)看到，對(duì)于具有非高斯分布的波束，對(duì)V(A，D)使用不同的相應(yīng)表達(dá)式。
新引入的因子Q(A)表示除了幅度為A的回波外不發(fā)生幅度更大的回波的概率。這表示反射被幅度大于或等于幅度A的反射所屏蔽的效果。因子Q(A)也可以由濃度C和顆粒大小分布fD(D)表示。其標(biāo)準(zhǔn)的形式是一個(gè)積分表達(dá)式W(A)＝∫dDfD(D)V(A，D)因子Q可以近似表示為Q(A)＝exp[-CW(A)]根據(jù)沒有被較大幅度的反射所屏蔽的幅度為A的反射的測(cè)量的概率分布表達(dá)式P(A)＝Po(A)Q，顆粒大小分布fD(D)根據(jù)多次測(cè)量的反射幅度系統(tǒng)估計(jì)得出。例如，這通過尋找一個(gè)估計(jì)fD(D)來實(shí)現(xiàn)，該估計(jì)fD(D)使位于一系列幅度間隔IAi間的幅度測(cè)量的預(yù)測(cè)數(shù)目Npred和實(shí)際測(cè)量數(shù)目Nmeas的差值的平方和E最小E＝∑i(Nmeas(IAi)-Npred(IAi))2該和實(shí)際上指示測(cè)量的幅度系統(tǒng)的概率，因此選擇使該系統(tǒng)可能性最大的顆粒大小分布fD(D)。當(dāng)然，也可以使用其他概率的指示代替平方和來實(shí)現(xiàn)最大化，例如，使用不同測(cè)量Ai的概率的乘積∏iPO(Ai)Q(Ai)。
在該估計(jì)中，優(yōu)選情況下，使用顆粒大小分布fD(D)的參數(shù)表示，例如，使用多模分布的形式fD(D)=Σiciexp(-(D-Di)2)/2σi2]]>(i＝1，2…M)。這種情況下，參數(shù)ciDi和σi2是估計(jì)以使根據(jù)所使用的指示，測(cè)量的反射幅度系統(tǒng)的概率被最大化。用于這種最大化的技術(shù)通常是公知的，通過將這些技術(shù)應(yīng)用于測(cè)量所得的(非屏蔽的)反射幅度的概率的表達(dá)式PO(A)Q(A)，可以得到參數(shù)的估計(jì)。
圖3進(jìn)一步示出了從圖2的例子中的反射數(shù)目計(jì)算出的不同顆粒大小分布。在圖形的精度范圍內(nèi)，這些分布事實(shí)上和實(shí)際分布重合。因此，可以清楚地看到，獲得了對(duì)顆粒大小分布的更好估計(jì)。
圖4示出用顆粒大小分布的估計(jì)對(duì)濃度的影響。濃度是由顆粒形成的液體的一部分。水平繪制的是實(shí)際濃度，垂直繪制的是從(仿真的)測(cè)量計(jì)算出的濃度。實(shí)線表示計(jì)算濃度和實(shí)際濃度相等。圓點(diǎn)表示用新技術(shù)計(jì)算的濃度，十字表示用現(xiàn)有技術(shù)計(jì)算的濃度。從圖形可以看出，尤其是對(duì)于較高濃度，新技術(shù)得到的結(jié)果明顯更好。
應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于該估計(jì)顆粒大小分布的具體方式。因此，例如，可以利用不同形式的顆粒大小分布的參數(shù)表示，例如，根據(jù)一些顆粒大小的顆粒大小分布的值(和/或?qū)?shù))和介于這些顆粒大小之間的顆粒大小分布間的插值，或者，例如，以兩個(gè)多項(xiàng)式的商的形式，其系數(shù)形成這些參數(shù)。同時(shí)，可對(duì)概率P(IA)的數(shù)學(xué)表達(dá)式中的各項(xiàng)進(jìn)行近似。
此外，例如，首先可以根據(jù)幅度A對(duì)因子Q(A)進(jìn)行估計(jì)(例如，可以臨時(shí)估計(jì)顆粒大小分布，隨后根據(jù)該臨時(shí)估計(jì)的分布計(jì)算該因子)，然后可以使用因子Ncorr(A)＝Nmeas(A)/Q(A)對(duì)不同幅度的反射的測(cè)量數(shù)目Nmeas(A)進(jìn)行修正。然后，根據(jù)修正的數(shù)目，可以利用現(xiàn)有技術(shù)已知的方式估計(jì)顆粒大小的分布。
盡管采用顯式顆粒大小分布fD(D)描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解，對(duì)于一些應(yīng)用，不必須顯式實(shí)際計(jì)算該顆粒大小分布。只有當(dāng)需要如顆粒的質(zhì)量密度這樣的量時(shí)，其根據(jù)如下積分計(jì)算∫dDfD(D)m(D)然后，該量，其是顆粒大小分布的參數(shù)，可以在估計(jì)使測(cè)量的反射幅度系統(tǒng)最可能的顆粒大小分布的參數(shù)時(shí)被隱式計(jì)算。
所采用的技術(shù)不限于對(duì)幅度的測(cè)量，其可以擴(kuò)展到對(duì)反射特性的任何形式的測(cè)量，其中，在有更多引起反射的顆粒時(shí)，占多數(shù)的顆粒的效果屏蔽其他顆粒的效果。
同時(shí)，當(dāng)液體包括不同類型顆粒，可以區(qū)分哪種類型的顆粒引起了反射測(cè)量時(shí)，本技術(shù)尤其適用。例如，這種區(qū)別從反射信號(hào)本身可見，例如，可從響應(yīng)于特殊符號(hào)的超聲脈沖而接收到的超聲反射信號(hào)的第一個(gè)峰值的符號(hào)區(qū)別。例如，在溶有油滴和沙粒的水中，沙粒和油滴的反射可以通過反射的符號(hào)區(qū)分。
這種情況下，類型為j的幅度在A和A+d之間的顆粒的反射測(cè)量，其經(jīng)過修正的概率分布Pj(A)dA可以表示為Pj(A)＝Pjo(A)∏iQi(A)其中，不同的因子Qi(A)表示對(duì)每個(gè)不同類型的顆粒i，沒有類型i的顆粒引起幅度大于A的檢測(cè)的概率。每個(gè)因子Qi(A)以前文所述的方式表示，其根據(jù)每個(gè)類型的顆粒i的顆粒大小分布fDi(D)表示，概率Pjo(A)也以同樣的方式表示。用于不同類型的顆粒的表達(dá)式Pj(A)和反射幅度測(cè)量的系統(tǒng)，其根據(jù)所包括的顆粒類型分類，顆粒大小分布fDi(D)的參數(shù)可以用上述方式進(jìn)行估計(jì)。因此，例如，顆粒大小分布可以通過使偏差平方和最小來估計(jì)E＝∑i∑m(Nimeas(IAm)-Nipred(IAm))2該偏差為處于不同幅度范圍IAm的顆粒類型為m的測(cè)量的反射數(shù)目Nimeas和這些范圍內(nèi)的測(cè)量的反射的預(yù)測(cè)數(shù)目Nipred的差。
圖5總結(jié)示出了估計(jì)顆粒大小分布的方法。在第一步51，產(chǎn)生一個(gè)脈沖，在第二步52，檢測(cè)在該脈沖之后的特定時(shí)間窗口內(nèi)是否有大于噪音級(jí)別的反射返回。在第三步53，確定幅度落入若干個(gè)間隔IA中的哪一個(gè)，同時(shí)在存儲(chǔ)器中，所處理的間隔的計(jì)數(shù)增加。從第四步54開始，重復(fù)前面的步驟，直到進(jìn)行了特定數(shù)目N的反射試驗(yàn)。接下來，在第五步55，選擇初始顆粒大小分布的參數(shù)。據(jù)此，在第六步56，使用公式P(A)＝Po(A)Q(A)，計(jì)算測(cè)量數(shù)目的預(yù)測(cè)值并確定其和測(cè)量數(shù)目間的差值。如果差值足夠小，該方法在第七步57停止。如否，在第八步58，對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以使該差值按期望減小，從步驟56重復(fù)該方法。當(dāng)然，該方法中的估計(jì)優(yōu)選情況下用計(jì)算機(jī)進(jìn)行。
應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于所描述的方法。例如，在第六步56中，差值不需要顯式計(jì)算，相反，可以計(jì)算選擇該參數(shù)調(diào)整所需的信息，而且，如果調(diào)整小于門限值，在步驟57，該方法可以停止。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量描述液體中顆粒的顆粒大小分布的參數(shù)的方法，該方法包括如下步驟-進(jìn)行一系列的反射測(cè)量，在每次反射測(cè)量中，在液體中產(chǎn)生信號(hào)波束，測(cè)量在信號(hào)波束中顆粒上的反射的特性值(A)；-根據(jù)這些測(cè)量值(A)的組合進(jìn)行這些參數(shù)的最大似然估計(jì)，其基于隨這些測(cè)量值的變化而改變的這些測(cè)量值的概率的表達(dá)式，該表達(dá)式包括用于該測(cè)量值的反射形成其一部分的反射測(cè)量的概率的第一因子，該第一因子由第二因子(Q)修正，該第二因子用于沒有具有該特性的支配值的反射，該反射會(huì)屏蔽這些測(cè)量值而形成該反射測(cè)量的一部分的概率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一因子(P)包括所述顆粒大小分布，由特定大小的顆粒引起具有所述測(cè)量值的反射形成其一部分的反射測(cè)量的概率分布所模糊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第二因子(Q)包括具有非所述測(cè)量值的一值的反射形成反射測(cè)量的一部分，并在非所述測(cè)量值的其他值的范圍上被積分的概率。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第二因子實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于exp(-C∫dA′∫dDfD(D)G(A′|D))，其中D是顆粒大小，C是這些顆粒的濃度，fD(D)是大小為D的顆粒的密度，及G(A|D)是如果大小為D的顆粒產(chǎn)生可檢測(cè)的反射，幅度為A的反射可被檢測(cè)的條件概率。
5.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中所述最大似然估計(jì)包括對(duì)所述測(cè)量值落入各個(gè)值間隔內(nèi)的反射測(cè)量的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且選擇該估計(jì)，以使得處于不同間隔中的計(jì)數(shù)和根據(jù)隨所述測(cè)量值變化而改變的概率所預(yù)測(cè)的計(jì)數(shù)之間的偏差的復(fù)合最小。
6.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中在反射測(cè)量中，對(duì)引起反射的不同類型的顆粒進(jìn)行區(qū)分，在進(jìn)行最大似然估計(jì)時(shí)，所述表達(dá)式由各個(gè)第二因子的乘積進(jìn)行修正，該各個(gè)第二因子用于不具有由各自類型顆粒造成的具有該特性的支配值的反射，該反射會(huì)屏蔽該測(cè)量值而形成該反射測(cè)量的一部分的概率。
7.用于測(cè)量描述液體中顆粒的顆粒大小分布的參數(shù)的裝置，該裝置包括-液體通道；-在所述液體通道中產(chǎn)生超聲波束的裝置；-測(cè)量所述液體通道中的顆粒對(duì)所述波束產(chǎn)生反射的特性的裝置；-用于對(duì)所述參數(shù)進(jìn)行最大似然估計(jì)的處理單元，該估計(jì)根據(jù)測(cè)量值的組合，基于隨這些測(cè)量值的變化而改變的這些測(cè)量值的概率的表達(dá)式而進(jìn)行，該表達(dá)式包括一個(gè)第一因子，其用于具有該測(cè)量值的反射形成其一部分的反射測(cè)量的概率，該第一因子由第二因子(Q)修正，該第二因子用于沒有具有該特性的支配值的反射，該反射會(huì)屏蔽該測(cè)量值而形成該反射測(cè)量的一部分的概率。
8.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有用于基于一系列的反射測(cè)量測(cè)量描述液體中顆粒的顆粒大小分布的參數(shù)的指令，在每次反射測(cè)量中，在液體中產(chǎn)生信號(hào)波束，測(cè)量在信號(hào)波束中顆粒上的反射的特性的值(A)；這些指令用于根據(jù)這些測(cè)量值(A)的組合進(jìn)行這些參數(shù)的最大似然估計(jì)，其基于隨這些測(cè)量值的變化而改變的這些測(cè)量值的概率的表達(dá)式，該表達(dá)式包括一個(gè)第一因子(P)，其用于具有這些測(cè)量值的反射形成其一部分的反射測(cè)量的概率，該第一因子由第二因子(Q)修正，該第二因子用于沒有具有該特性的支配值的反射，該反射會(huì)屏蔽該測(cè)量值而形成該反射測(cè)量的一部分的概率。
全文摘要
根據(jù)對(duì)液體的一系列反射測(cè)量，計(jì)算出描述液體中顆粒的顆粒大小分布的參數(shù)。在每次反射測(cè)量中，在液體中產(chǎn)生信號(hào)波束，測(cè)量一個(gè)特性的值，如測(cè)量在信號(hào)波束中一個(gè)顆粒上的反射的幅度。使用最大似然估計(jì)，對(duì)顆粒大小分布的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，其基于測(cè)量值的概率隨測(cè)量值的變化的表達(dá)式。使用的該表達(dá)式包括一個(gè)第一因子，其用于具有該測(cè)量值的反射形成其一部分的反射測(cè)量的概率，該第一因子由第二因子修正，該第二因子用于沒有具有該特性的占多數(shù)的值的反射，該反射會(huì)屏蔽該測(cè)量值而形成該反射測(cè)量的一部分的概率。
文檔編號(hào)G01N15/02GK1914499SQ200480041550
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者阿爾諾·威廉·弗雷德里克·福爾克爾 申請(qǐng)人:荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究會(huì)(Tno)