隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)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(lái),隨著(zhù)超聲技術(shù)的快速發(fā)展,在醫藥、石油化工、食品等領(lǐng)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(guān)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。根據粒徑與超聲波波長(cháng)之間的關(guān)系可以將超聲在懸濁液中的傳播分為短波長(cháng)區、中波長(cháng)區和長(cháng)波長(cháng)區等三種條件。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，因此在粒度反演計算過(guò)程中耗時(shí)較多。而ECAH的簡(jiǎn)化模型—McClements模型很大程度上縮短了反演計算時(shí)間。
超聲衰減譜法利用超聲波在通過(guò)含有顆粒相的連續介質(zhì)時(shí)所引起的依賴(lài)頻率變化的衰減譜來(lái)測量顆粒粒度。對于McClements模型有如下假設：
?。?）滿(mǎn)足“長(cháng)波長(cháng)”條件，即ka1的情況（k為入射平面壓縮波的波數）。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(cháng)的顆粒尺寸。在使用標稱(chēng)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(shí)，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(shí)會(huì )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(shí)，可認為顆粒間只存在單散射效應。
