1.一种松散颗粒堆积物粒度尺寸的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)准备N个粒度不同的松散颗粒堆积物样品,组成一组颗粒堆积物样品集,得到各样品中的颗粒粒度分布;2)将颗粒堆积物样品集中的样品依次放在LIBS系统的样品平台上,进行激光等离子体的发射谱线测量,获取各个样品对应的特征光谱图;在测量激光等离子发射谱线的过程中,将样品设置为快速平移,快速是以先前激光脉冲产生的冲击坑的大小为参照点,确保后续激光脉冲与完全没有遭受先前激光脉冲干扰到的颗粒表面相互作用;设置激光运行在低脉冲频率模式,低重复频率是以先前激光脉冲产生的溅射物回落为参照点,确保先前激光脉冲与颗粒靶面相互作用飞溅起来的颗粒在下一激光脉冲到来之前已经回落;3)从每个样品的特征光谱图中选取具有相同含量的元素对应的未发生饱和吸收、且不是来自于同一上能级的两条特征谱线,并分别计算每个样品对应的这两条特征谱线积分面积的比值,得到两条特征谱线的强度比;4)将测量得到的比值作为表征松散颗粒堆积物中粒度尺寸的探针,采用这组样品集中每个样品的两条特征谱线的强度比构建光谱数据与颗粒粒度的标定关系;5)获得待测松散颗粒堆积物的特征光谱图;6)根据待测松散颗粒堆积物对应的特征光谱图,将该特征光谱图与标定关系进行比对,获得待测颗粒堆积物中的颗粒粒度。
2.如权利要求1所述检测方法,其特征在于,所述特征光谱图的获取方法包括以下步骤:2.1)以脉冲激光为激发光源,经过聚焦透镜聚焦后的激光与样品表面相互作用产生等离子体;2.2)等离子体产生的辐射光信号进入采集透镜,通过光纤导入光谱仪,经过光谱仪后转化成电信号被计算机采集,得到堆积物中元素的特征光谱图;2.3)采集M个激光脉冲对应的光谱图并做平均,得到该样品对应的特征光谱图。
3.如权利要求2所述检测方法,其特征在于,所述步骤2.2)中,采集透镜采用垂直于堆积物表面方向收集光信号。
4.如权利要求2所述检测方法,其特征在于,在测量激光等离子体发射谱线的过程中,将样品设置为快速平移。
5.如权利要求2所述检测方法,其特征在于,设置激光运行在低脉冲频率模式。
6.如权利要求1所述检测方法,其特征在于,所述两条特征谱线的强度比获取方法为:从每个样品的光谱图中选取具有相同含量的元素对应的未发生饱和吸收、且不是来自于同一上能级的两条特征谱线,求得这两条特征谱线的积分面积,并分别计算每个样品对应的这两条特征谱线积分面积的比值。
7.如权利要求6所述检测方法,其特征在于,所述两条特征谱线的强度比R为:其中,C是常数,k是玻尔兹曼常数,E 1 和E 2 分别是所述两条特征谱线所对应的上能级,T exc 是等离子温度。
8.一种松散颗粒堆积物粒度尺寸的检测系统,其特征在于,包括:第一处理模块、第二处理模块、强度比获取模块、标定关系构建模块、第三处理模块和颗粒粒度检测模块;所述第一处理模块:准备N个粒度不同的松散颗粒堆积物样品,组成一组颗粒堆积物样品集,得到各样品中的颗粒粒度分布;所述第二处理模块:将颗粒堆积物样品集中的样品依次放在LIBS系统的样品平台上,进行激光等离子体的发射谱线测量,获取各个样品对应的特征光谱图;在测量激光等离子发射谱线的过程中,将样品设置为快速平移,快速是以先前激光脉冲产生的冲击坑的大小为参照点,确保后续激光脉冲与完全没有遭受先前激光脉冲干扰到的颗粒表面相互作用;设置激光运行在低脉冲频率模式,低重复频率是以先前激光脉冲产生的溅射物回落为参照点,确保先前激光脉冲与颗粒靶面相互作用飞溅起来的颗粒在下一激光脉冲到来之前已经回落;所述强度比获取模块:从每个样品的特征光谱图中选取具有相同含量的元素对应的未发生饱和吸收、且不是来自于同一上能级的两条特征谱线,并分别计算每个样品对应的这两条特征谱线积分面积的比值,得到两条特征谱线的强度比;所述标定关系构建模块:将测量得到的比值作为表征松散颗粒堆积物中粒度尺寸的探针,采用这组样品集中每个样品的两条特征谱线的强度比构建光谱数据与颗粒粒度的标定关系;所述第三处理模块:用于获得待测松散颗粒堆积物的特征光谱图;所述颗粒粒度检测模块:根据待测松散颗粒堆积物对应的特征光谱图,将该特征光谱图与标定关系进行比对,获得待测颗粒堆积物中的颗粒粒度。
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。
10.一种计算设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述的方法中的任一方法的指令。