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龙图腾网恭喜杭州邦维流体技术有限公司申请的专利一种深海采矿矿浆浓度和粒度测量装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119901639B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510398022.6，技术领域涉及：G01N15/06；该发明授权一种深海采矿矿浆浓度和粒度测量装置及方法是由章锦素;杨笔途;黄敦泵设计研发完成，并于2025-04-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种深海采矿矿浆浓度和粒度测量装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种深海采矿矿浆浓度和粒度测量装置及方法，包括主管道、光学检测单元，主管道上设置有分支管道，光学检测单元包括光源和与光源对应设置的图像获取模块，光源和图像获取模块分别位于分支管道的两侧；主管道上还设置有阵列式超声波传感器；图像获取模块、阵列式超声波传感器均与控制系统相连。本发明采用超声波、光散射和图像法这三者检测手段相结合的多种测量方式联合测量结核颗粒、沉积物颗粒、海水三相介质共存的颗粒物浓度和粒度信息，检测准确度高，能够同时检测矿浆中的颗粒物浓度（颗粒物体积分数）、粒度信息，检测结果准确度高，检测速度快。

本发明授权一种深海采矿矿浆浓度和粒度测量装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种深海采矿矿浆浓度和粒度测量方法，其特征在于，包括深海采矿矿浆浓度和粒度测量装置，深海采矿矿浆浓度和粒度测量装置包括主管道和光学检测单元，主管道上设置有分支管道，光学检测单元包括光源和与光源对应设置的图像获取模块，光源和图像获取模块分别位于分支管道的两侧；主管道上还设置有阵列式超声波传感器；图像获取模块、阵列式超声波传感器均与控制系统相连； 所述深海采矿矿浆浓度和粒度测量方法，在检测矿浆中颗粒物浓度时，具体方法如下： S1：阵列式超声波传感器发射超声波脉冲，超声波脉冲穿过分支管道中的矿浆，通过阵列式超声波传感器的接收端获取超声波脉冲信号的声速和声衰减系数，并计算得到实验复波数； S2:设定颗粒浓度为Φ，设定Φ的初始值，并计算与颗粒浓度Φ相关的理论复波数； S3:将理论复波数与实验复波数进行比较，并计算得到与颗粒浓度Φ相关的目标误差；采用和声搜索算法开展颗粒浓度的非线性优化反演，具体方法如下： N1、生成颗粒浓度的候选解向量Φ=Φ1,Φ2,…,ΦD； N2、对于解向量Φ的每一个分量Φj，以概率PAR进行调整，获得新候选解Φ’； N3、利用新候选解Φ’重新计算目标误差； N4、如果当前的目标误差小于上一次选定的候选解的目标误差，则用当前的候选解替换上一次的候选解； 通过不断迭代，直至找到使目标误差最小的颗粒浓度Φ； 设定目标误差阈值，并调整Φ的值；当目标误差小于或等于目标误差阈值时，此时Φ的值即为颗粒浓度的测量值； 矿浆中的颗粒物包括结核颗粒和沉积物颗粒，在检测矿浆中结核颗粒的粒径时，采用光学检测单元中的多光谱相机对分支管道中的结核颗粒进行逆光成像，并获取结核颗粒物的投影轮廓以分析结核颗粒的粒径；并通过泊松分布描述检测位置颗粒随机分布的概率；在检测矿浆中颗粒物的粒径过程中，当颗粒物粘连导致图像分割困难时，将RGB色彩空间转换到Lab色彩空间，并采用K-均值聚类算法对颗粒图像进行分割，获得粘连后的颗粒物粒度信息； 在检测矿浆中沉积物颗粒的粒度时，通过多波段消光成像法进行测量；采用Levenberg–Marquardt数据反演算法，将整体检测数据表示为结核颗粒和沉积物颗粒各自贡献的加权叠加，然后用最小二乘法对加权叠加后的数据进行拟合，从而求出结核颗粒和沉积物颗粒的粒度分布； 通过多波段消光成像法测量沉积物颗粒的粒径时，通过以下公式进行计算： ； 式中，D为颗粒直径，fkλ为光谱响应函数，Iλ为光谱强度，Eλ,D,m为颗粒群的消光系数。

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