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什么是連續(xù)粒度分布?

2021年6月2日
應(yīng)用領(lǐng)域: 粒度測量

粒度分布數(shù)據(jù)可以通過數(shù)值(表格形式)或圖形形式呈現(xiàn)喜愛。當(dāng)以圖形方式呈現(xiàn)時,有兩種類型:微分分布和累積分布主要抓手。兩者密切相關(guān)——對累積分布曲線求導(dǎo)保障,就可以得到微分分布;對微分分布曲線進行積分空間載體,就能得到累積分布體製。

微分分布

微分分布顯示了每個粒度下的相對含量。以圖示曲線為例:借助直尺繪制水平線與垂直線即將展開,可以確定在 14.5 納米處微分分布值約為 40向好態勢,而在 18 納米處對應(yīng)值約為 20。由此可知創新科技,14.5 納米處的含量是 18 納米處的兩倍更默契了。

集中趨勢的度量(如眾數(shù)直徑和平均直徑)是從微分分布中確定的。眾數(shù)直徑對應(yīng)微分分布峰值處的直徑有很大提升空間,在此示例中要求,眾數(shù)直徑為 8.5 納米。平均直徑是直徑的平均值認為,在此示例中運行好,平均直徑為 10.7 納米。

該分布為單峰(單一峰值)分布紮實,但并非單分散(所有顆粒粒徑相同)同期,它具有一定的寬度。與集中趨勢的度量類似可能性更大,寬度的度量也有多種鍛造。其中一種寬度的度量方式為半峰寬(FWHM),它通過在峰值的 50% 處繪制一條水平線真正做到,并取該線與分布曲線相交的兩個點之間的差值來確定。在此示例中,F(xiàn)WHM 為 8.4 納米追求卓越。

HWHM(半峰半寬)是寬度的另一種度量方式發展機遇,它被定義為 FWHM 的一半。在此示例中性能,HWHM 為 4.2 納米。

differential size distribution

FWHM 和 HWHM 是絕對寬度的度量方式,通過將 FWHM 或 HWHM 除以對應(yīng)的集中趨勢度量(眾數(shù)直徑)可以得到寬度的相對分數(shù)度量強化意識。在此示例中聽得進,HWHM/眾數(shù)直徑為 4.2/8.5 = 0.49,因此合理需求,寬度的相對百分比度量為 49%全技術方案。這兩種相對寬度度量都沒有單位。

鑒于微分粒度分布類似于對任何量進行重復(fù)測量得到的分布先進水平,概率分布的數(shù)學(xué)概念(如平均值重要的、方差、標準差等)貫穿于粒度分布的描述中也就不足為奇了共享。然而需要強調(diào)的是高端化,方差和標準差在該情況下并不對應(yīng)測量誤差或不確定性——盡管粒度分布測量本身確實存在不確定性。當(dāng)用該分布的標準差表示微分粒度分布的寬度時姿勢,其本質(zhì)是對粒徑分布范圍的一種數(shù)學(xué)表征充分發揮,而非對測量誤差的量化說明。事實上有望,若對粒度分布進行重復(fù)測量智能設備,人們甚至可以計算出該分布標準差(表征分布寬度的參數(shù))自身的標準差(此時則反映該寬度參數(shù)的測量誤差)。

為了保持圖形的可讀性滿意度,上述微分分布中未顯示標準差奮戰不懈。如果顯示,則可以定義絕對和相對(分數(shù)和百分比)標準差(除以平均直徑)智慧與合力。

此處所示的微分分布關(guān)于眾數(shù)直徑并不對稱規定。若對稱且直徑軸采用線性坐標,則眾數(shù)直徑措施、平均直徑與中位直徑(基于累積分布定義)將全部相等示範推廣。但此例并非如此,該分布向較大尺寸方向傾斜。偏斜有多種定義大大縮短,均源自概率分布。無論采用何種定義開放要求,當(dāng)曲線向右拖尾多于向左拖尾時高質量,偏斜為正構建;當(dāng)曲線向左拖尾多于向右拖尾時,偏斜為負大幅增加。拖尾的參考點基于眾數(shù)直徑平臺建設。對稱的微分分布偏斜為零。

累積分布

cumulative size differential

對應(yīng)的累積分布如上圖。累積粒度分布(undersize distribution)呈現(xiàn)了特定粒徑及以下的相對含量 * 。在此示例中,50% 的顆粒粒徑≤ 9.5 nm完善好,90% 的顆粒粒徑≤ 16.2 nm。這只是眾多百分位直徑中的兩個示例值。

中位徑是另一種集中趨勢的度量,它對應(yīng)第 50 百分位數(shù)處的直徑,記為 d50四分位數(shù)直徑包括 d75,d50,和 d25調解製度。

通過累積分布可推導(dǎo)出多種絕對寬度的度量深入。它對應(yīng)第 50 百分位數(shù)處的直徑,記為 d90–d10統籌推進。在此示例中跨度為 10.7 納米行業內卷。一種無量綱的寬度度量是相對跨度,定義為跨度/d50科普活動。在此示例中相對跨度為 1.13凝聚力量。其他相對寬度的度量包括百分位數(shù)比率,如d90/d10和d75/d25逐漸完善。在此示例中,這些值分別為 2.95 和 1.77。

分布越窄了解情況,其絕對寬度度量(包括 FWHM參與能力、 HWHM、方差長期間、標準差及跨度等)的數(shù)值越趨近于零新的力量;而大多數(shù)相對寬度的度量(如d90/d10和d75/d25)則接近1。

哪種分布是最佳的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式是目前主流?

集中趨勢的度量由哪種分布類型確定分享?
眾數(shù)微分分布
平均值微分分布
中位數(shù), d50累積分布
絕對分布寬度由哪種分布類型確定?
半峰寬微分分布
半峰半寬微分分布
標準差微分分布
跨度, (d90-d10累積分布
相對分布寬度由哪種分布類型決定便利性?
半峰寬/眾數(shù)微分分布
半峰半寬/眾數(shù)微分分布
標準差/平均值微分分布
四分位數(shù)比率d75/d25累積分布
d90/d10累積分布
(d90-d10)/d50累積分布

這取決于所在領(lǐng)域的慣例開展研究。例如,很久以前信息化,輪胎制造商就將輪胎胎面和胎壁的相對強度與四分位數(shù)比率d75/d25相關(guān)聯(lián)力量。因此可靠,該領(lǐng)域中使用從累積分布中得出的這種相對寬度來表示分布寬度。

若您的研究領(lǐng)域尚屬開創(chuàng)性階段且無既定標準方式之一,那么您就有絕佳的機會來定義哪種統(tǒng)計方法最有效不久前。例如,您需要將平均值控制在(5 +/-1)微米質生產力,且 95% 的顆粒粒徑 ≤ 20 微米(即d95 ≤ 20 微米),則需同時呈現(xiàn)微分分布(平均值)及累積分布(d95)非常激烈。

盡管本文案例均基于連續(xù)分布體系提升行動,但我們將在下一篇文章中探討離散分布。不過技術交流,既然我們正在討論如何以最佳方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)交流,那么離散累積分布中有限數(shù)量粒徑級別的示例就頗具相關(guān)性。

以篩網(wǎng)為例保障,2 的四次方根 1.189 是相鄰篩孔尺寸的比率重要的角色。在這種情況下,從累積分布中得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能是有用的體製,但嘗試進行數(shù)值微分卻十分困難要落實好,這會導(dǎo)致從微分分布中得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)存在較大誤差。在這種情況下向好態勢,應(yīng)堅持使用從累積分布中得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù):中位數(shù)相對簡便、跨度和百分位數(shù)比率。

* 數(shù)據(jù)可通過數(shù)量加權(quán)更默契了、表面積加權(quán)特性、體積加權(quán)、重量加權(quán)和光強加權(quán)得到流程。不同“加權(quán)”方式得到的分布會相互偏移共創輝煌。

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