雙光路光學粉塵濃度監(jiān)測系統研究與設計.pdf

1、粉塵污染問題日益加劇，備受世界各國關注。粉塵不僅對人們的身體健康造成損害，還嚴重污染著生態(tài)環(huán)境，制約著經濟生產和生態(tài)文明的發(fā)展，對工農業(yè)、交通業(yè)等各個產業(yè)都有所影響，因而對粉塵濃度的監(jiān)測在環(huán)境保護工作和保護人身安全方面都具有非常重要的意義。
　　在眾多的檢測方法中，光學檢測法以其成本低廉、靈敏度高、操作方便及能連續(xù)在線監(jiān)測等優(yōu)點，被廣泛應用在粉塵濃度監(jiān)測的研究中。其中透射式光學檢測法方法簡單，測量周期較短，不會干擾到待測粉塵環(huán)境，

2、并且方便實現在線監(jiān)測。
　　針對大氣中粉塵濃度的監(jiān)測需求，開展了對粉塵顆粒的定量研究工作?；陔p光路差分透射法和相關檢測原理，建立了一套雙光路透射式粉塵濃度探測裝置。采用波長650nm的紅色激光二極管作為測量光源，光源光強經過調制后由光分束鏡一分為二，一路為參考光，另一路為測量光。測量光經光束擴束后經過粉塵樣品池透射，被聚焦透鏡匯聚收集并由光電二極管轉換成電流信號，再經信號處理與相關檢測后得到與透射光強成比例的電壓信號。參考光經另

3、一路光電轉換、處理和相關檢測電路得到與參考光強成比例的電壓信號。對測量系統的光路和硬件電路設計進行了詳細說明，利用煙塵顆粒進行試驗，通過標定法結合最小二乘擬合得到煙塵顆粒的消光系數。對標定已知消光系數的煙塵顆粒實現了連續(xù)監(jiān)測，由朗伯—比爾定律計算得出粉塵濃度值，并將計算結果與粉塵濃度檢測儀測量結果進行了對比分析，發(fā)現兩者結果相差5％以內，分析了產生這一誤差的因素。
　　研究結果表明，結合相關檢測原理的雙光路差分監(jiān)測方法能夠準確地獲