8.3.1　 云雾粒径与超声最优检测频率匹配

根据多相介质中EACH-LW浓度检测模型仿真分析，建立了超声衰减与多相介质的颗粒粒径、固相浓度以及超声频率的对应关系。模型结果表明，不同频率的声波在不同粒径/不同浓度的介质中所发生的衰减是不一致。

如图8-4所示，在浓度一定时，不同频率的声波对于不同粒径的混合物产生的衰减是不同的，在某些特定粒径介质中产生的衰减远大于在其他粒径的介质中产生的衰减。在使用特定声波进行浓度检测时，信号变化越明显则信号的分辨率就越高，越有利于后续信号分析和浓度解算。

图8-4　衰减—颗粒粒径曲线（铝粉—空气混合物质量浓度为400 g/m3）（彩图见附录）

因此，可给出最优检测频率的定义：一定浓度下，对某种粒径产生最大衰减的声波频率为该粒径介质的最优检测频率，即对于不同粒径的介质，采用与之相应的最优频率的超声进行衰减法检测才能获得最佳测试效果。

（1）在同一浓度条件下，特定频率的检测与颗粒粒径呈现V形抛物线的形状，表明对于特定粒径的混合物存在一个最优检测频率，可以实现最优检测。

（2）在同一浓度条件下，转折点越靠左的曲线所对应的声波频率越高，即粒径越小，其最优检测频率越大（声波波长越短），因此可以认为高频超声适用于小粒径混合物，低频超声适用于大粒径混合物。