大氣顆粒物散射光信號采集系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、單粒子光散射法具有重復(fù)性好、測量速度快、精度高及適用于在線非接觸測量等優(yōu)點，因而在顆粒測量領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文研究了基于單粒子光散射法的顆粒測量方法并設(shè)計了相應(yīng)的散射光信號采集系統(tǒng)。本文主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　提出了基于光散射法的顆粒物測量方法，該方法以Mie散射理論為基礎(chǔ)，模擬光子與單粒子發(fā)生散射的情形。通過大量模擬計算不同情況下大氣顆粒散射光強的角度譜曲線，并進行分析，得到了以下兩個結(jié)論：顆粒物粒徑測量模型，在散射角

2、度很小時，散射強度與顆粒物的性質(zhì)基本無關(guān)，只與顆粒物的大小有關(guān)；顆粒物屬性測量模型，在側(cè)向角度，不同成分的顆粒物散射光強有較大的區(qū)分。近前向角度和三個側(cè)向角度分別選取為15°和°60、°135、°160。
　　根據(jù)上述結(jié)論，設(shè)計了散射光信號采集系統(tǒng)，主要包含硬件和軟件兩個方面。硬件方面，設(shè)計了四通道的光室結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的光電檢測電路，選取了合適的數(shù)據(jù)采集卡。軟件方面，采用LabVIEW圖形化編程軟件編寫數(shù)據(jù)采集界面，包含數(shù)據(jù)采集實時顯

3、示、管理和回放等模塊，實現(xiàn)對大氣顆粒物信息的實時采集。在程序的設(shè)計中添加了登錄界面和打印選項，并且增加了LabVIEW訪問數(shù)據(jù)庫以及與 MATLAB的接口的設(shè)計，擴展了系統(tǒng)功能，為進一步的數(shù)據(jù)處理提供了方便。最后對四種樣品進行實驗，對系統(tǒng)進行了調(diào)試和測試，在對實驗結(jié)果進行分析的過程中，可以發(fā)現(xiàn)本采集系統(tǒng)能夠?qū)崟r地進行信號的采集，很好地完成所需的采集任務(wù)。
　　本文設(shè)計了一個較為全面的大氣顆粒物散射光信號的采集系統(tǒng)，本文的研究成果可