隨著科學技術的和工業(yè)水平的提高,人們對顆粒尺寸的測量提出了更高的要求。近年來,隨著超聲技術的快速發(fā)展,在醫(yī)藥、石油化工、食品等領域,采用超聲衰減譜(UAS)法測量懸浮液和乳狀液中顆粒的粒度分布(PSD)得到了人們廣泛的關注。
超聲衰減譜法(UASA)可用于測量透光性差以及濃度相對較高的乳濁液和懸濁液。根據(jù)粒徑與超聲波波長之間的關系可以將超聲在懸濁液中的傳播分為短波長區(qū)、中波長區(qū)和長波長區(qū)等三種條件。國外基于超聲衰減譜法測量顆粒粒度的研究中，普遍使用ECAH模型，由于此模型考慮非常且需要非常多的物性參數(shù)，因此在粒度反演計算過程中耗時較多。而ECAH的簡化模型—McClements模型很大程度上縮短了反演計算時間。
超聲衰減譜法利用超聲波在通過含有顆粒相的連續(xù)介質(zhì)時所引起的依賴頻率變化的衰減譜來測量顆粒粒度。對于McClements模型有如下假設：
（1）滿足“長波長”條件，即ka1的情況（k為入射平面壓縮波的波數(shù)）。此條件的確立使得在頻率一定的情況下，可以測量粒度遠小于波長的顆粒尺寸。在使用標稱中心頻率為50MHz的高頻寬帶（衰減后可利用頻寬范圍達25MHz-62MHz）超聲波表征納米級顆粒粒度時，ka≈2.5×10-31；
?。?）只考慮熱傳導和粘性機制引起的損失。
?。?）只考慮單散射效應。當被測懸濁液或乳濁液的體積濃度高于13%時會產(chǎn)生復散射效應。而當體積濃度低于13%，且顆粒相分布均勻時，可認為顆粒間只存在單散射效應。
