范繼來——顆粒測試技術的發明家

范繼來,1981年3月出生,高級工程師,丹東市振興區人大代表,中國顆粒學會青年理事,2018年獲得“中國青年顆粒學獎”,2019年獲得“遼寧青年科技獎”。曾獲得,工信部國家強基項目“高精度智能激光粒度儀”獲得中國非金屬礦工業協會科技進步一等獎、丹東市科技進步一等獎、年獲遼寧省科技進步二等獎、遼寧省首屆專利獎三等獎。參與國家標準GB-T19077-2016《粒度分布激 2002年7月,范繼來加入丹東百特儀器有限公司,開始走上了顆粒測試技術創新的道路。

在近二十年的科研生涯中主要負責激光粒度儀、圖像粒度儀等儀器的基礎研究與開發工作,進行了多項光學設計、反演算法設計、系統設計、市場應用研究等工作。期間共獲得了光衍射法》制定,現任丹東百特儀器有限公司研發總監兼研發中心主任,共獲得29項專利技術(其中10項發明專利)、十項軟件著作權和幾十項顆粒測試與驗證的專有技術。

1. 發明了激光粒度測試雙鏡頭光學系統

2008年,范繼來首次提出了雙鏡頭光路系統的設想,并進行了鏡頭、光源、接收器等一系列的設計,實現了用單光束同時產生和接收前向和后向散射光的效果,主持研制了世界首臺雙鏡頭激光粒度儀Bettersize2000。使國產激光粒度儀在量程、準確性、重復性和分辨力等主要技術指標達到進口同類產品水平,開啟了百特向高端激光粒度測試技術與儀器進軍的先河。

2. 法明了雙鏡頭斜入射技術和“激光散射+顯微圖像”二合一粒度粒形分析技術

為了進一步挖掘雙鏡頭技術的潛力,范繼來還對雙鏡頭光路中的鏡頭進行了改進,研制成功了斜入射雙鏡頭光學系統,進一步擴大了散射光的探測角度,拓展了測試下限,提高了各個粒徑區段的測量精度。同時,范繼來在“斜入射雙鏡頭”技術基礎上,進一步提出了“激光散射+顯微圖像”二合一粒度粒形測試系統的創意。以此技術為核心的Bettersize3000Plus激光粒度粒形分析系統,量程達到0.01-3500μm,準確性、重復性和分辨力等指標均達到甚至超過進口儀器水平。該儀器自2016年問世以來,不僅得到國內制藥、電池材料、火炸藥、軍工產品等高端領域用戶的青睞,還批量出口到德國、美國、俄羅斯、韓國等二十多個國家和地區。

3. 發明了正反傅里葉結合的激光粒度儀

國內外激光粒度儀所采用的光學系統各不相同,但刨根問底,不是正傅里葉系統,就是反傅里葉系統,兩者各有優缺點。范繼來將這兩種光學系統的優點結合起來,前向散射光采用反傅里葉光路產生和接收,后向散射光采用正傅里葉光路產生和接收,從而解決了反傅里葉光學系統無法接收后向散射信號的難題。正、反傅里葉光學系統融為一體,相得益彰,使“中國激光粒度測試技術達到了世界先進水平”(中國顆粒學會鑒定結論)。

4. 發明了激光散射與消光法測量顆粒折射率技術

范繼來將Mie散射定律和Beer定律相結合起來,通過優化篩選,找到了準確測量顆粒折射率的方法,解決了粉體材料折射率測量的世界難題。此項技術在軍工、制藥、電池材料等領域廣泛應用,提高了激光粒度儀的粒度測試準確性和分辨力。

5. 研制成功了高精度反演算法

反演計算是激光粒度測試技術中的一個重要方面。一般的反演算法保證準確性和重復性,就要犧牲一些分辨力;保證準確性和分辨力,就要犧牲一些重復性。要使這幾項指標同時達到高水平難上加難。范繼來研制的高精度反演算法實現了準確性、重復性和分辨力三者完美結合,無論對單峰、雙峰、多峰、窄分布、寬分布的樣品,都能得到準確、穩定的結果。與國外同類產品相比,具有明顯的優勢。

6. 使動態圖形粒度粒形分析技術實用化

范繼來主持研制的百特動態圖像粒度粒形分析系統中,研發成功了快速數字圖像處理算法,徹底了以往圖像處理速度跟不上拍攝速度的問題,實現了“即拍圖像即出結果”,使動態圖像粒度粒形分析系統這項技術不如實用化,并且既能分析粒度,又能分析粒形,為研磨材料、研究領域等同時關注粒度和粒形的用戶提供了一種全新的分析手段。

近20年來,范繼來始終從事粒度測試技術研究和應用研究工作。他通過刻苦學習,努力實踐取得了許多開創性技術成果,為中國顆粒分析技術和儀器的技術性能從“下里巴人”提升到“陽春白雪”做出了貢獻,為粉體產業的提質增效和節能減排做出了貢獻。范繼來政治立場堅定,愛黨愛國愛崗敬業,立志向顆粒測試技術高峰攀登,為實現中華民族偉大復興的中國夢做出更大的貢獻。