粉塵濃度測試系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、為了有效減少以及遏制工業(yè)生產(chǎn)所排放的粉塵顆粒物對人們生活所造成的影響，因此對粉塵濃度進(jìn)行測定和限制具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。隨著科技的不斷發(fā)展，針對粉塵濃度的測試方法有很多，其中光透射法粉塵濃度測試系統(tǒng)采用消光定律作為測量原理，當(dāng)一束單色光照射到被測粉塵區(qū)域后，由于粉塵對光強(qiáng)的吸收和散射作用，造成輸出光強(qiáng)一定程度的衰減，通過測定輸出光強(qiáng)衰減程度的大小來判斷被測區(qū)域粉塵的濃度值。但是，由于測試系統(tǒng)采用光電轉(zhuǎn)換的方式將測量結(jié)果以電壓形式表達(dá)出來，

2、而并非直觀的粉塵濃度值，因此，需要對其進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定獲得測量電壓值所對應(yīng)的實(shí)際粉塵濃度值是測試系統(tǒng)測量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響著測試系統(tǒng)的測量精確性。
　　本文主要針對粉塵濃度測試系統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)進(jìn)行研究，在粉塵濃度測試系統(tǒng)測量原理的基礎(chǔ)之上，著重研究了以下兩方面內(nèi)容:一方面是選取有效適用于標(biāo)定的介質(zhì)。由于濃度較高的均勻粉塵環(huán)境很難模擬，因此通過選取透光率較好的介質(zhì)將粉塵均勻分布其中制作標(biāo)準(zhǔn)濃度樣品來模擬粉塵待測區(qū)域。綜

3、合考慮介質(zhì)自身特性、透光率以及樣本制作的可操作性等多方面因素最終選取了水、明膠以及PMMA三種介質(zhì)分別進(jìn)行標(biāo)定研究。另一方面是獲取濃度與電壓之間的函數(shù)關(guān)系。主要對系統(tǒng)的標(biāo)定方法進(jìn)行研究，通過對系統(tǒng)傳遞函數(shù)進(jìn)行建模分析后得到兩種適用于標(biāo)定的方法。針對標(biāo)定未知K參數(shù)法和數(shù)據(jù)擬合法這兩種可獲得濃度與電壓之間函數(shù)關(guān)系的方法進(jìn)行了對比研究。標(biāo)定未知K參數(shù)法是通過標(biāo)定傳遞函數(shù)中的一個未知參數(shù)K來獲取濃度與電壓之間關(guān)系;數(shù)據(jù)擬合法是通過將實(shí)驗(yàn)獲取濃度

4、和電壓的一組數(shù)據(jù)直接進(jìn)行擬合獲得兩者的函數(shù)關(guān)系，通過對比數(shù)據(jù)擬合的多種方式，最終選用了最小二乘擬合法進(jìn)行標(biāo)定。
　　本文最后進(jìn)行了大量的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。分別進(jìn)行了以水為介質(zhì)、以明膠為介質(zhì)和以PMMA為介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)均分別采用標(biāo)定未知K參數(shù)法和最小二乘擬合法獲取標(biāo)定結(jié)果，同時將兩種結(jié)果進(jìn)行了對比。為了驗(yàn)證標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確度與可信度，對其進(jìn)行了測試，通過計算相對誤差判斷出結(jié)果的好壞。研究結(jié)果最終表明采用以明膠為介質(zhì)通過最小二乘法