發(fā)布時間：2019-10-16 07:09

【摘要】：大氣氣溶膠(aerosol)指的是懸浮在空氣中的固態(tài)微粒或液體懸浮體系。其主要成分是分散的固體或液體微粒,它們的粒徑大小為0.001~100微米,分散的介質(zhì)是氣體。隨著近年來,全國性的霧霾使得氣溶膠成分之一PM2.5倍受關(guān)注,而關(guān)于PM2.5的檢測也是氣溶膠檢測的重要途徑之一。由于大氣氣溶膠的粒子的直徑范圍變化較廣。因此,根據(jù)不同的檢測標(biāo)準(zhǔn),可以選取不同直徑大小的氣溶膠顆粒作為檢測標(biāo)準(zhǔn)。本文主要工作如下:⑴首先介紹大氣氣溶膠的來源,它所帶來的污染影響,以及其基本成分。并概括了大氣氣溶膠檢測的幾種常用技術(shù),結(jié)合國內(nèi)外目前的研究現(xiàn)狀綜合考慮,最終選定光譜檢測來搭建檢測系統(tǒng)。⑵搭建氣溶膠檢測系統(tǒng)中硬件采集系統(tǒng),詳細(xì)介紹樣品采集的原理,分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能,初步檢測出樣品的濃度。⑶搭建上位機(jī)控制系統(tǒng),檢測并得到氣溶膠主要成分,并繪制檢測結(jié)果曲線,分析并比較監(jiān)測數(shù)據(jù),進(jìn)一步確認(rèn)檢測成分。⑷在濃度確定的基礎(chǔ)之上,進(jìn)行二次檢測,解釋拉曼分析技術(shù)的理論基礎(chǔ),并利用拉曼分析技術(shù)搭建光譜采樣系統(tǒng),獲取光譜數(shù)據(jù)。⑸對該檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)果進(jìn)行研究分析,分別檢驗(yàn)濃度與成分的正確性,證明該系統(tǒng)的可行性。
【圖文】：

II.下位機(jī)通過串口模塊將信號傳至計算機(jī)，將采樣溫度傳到上位機(jī)，計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。如圖 2-8 所示，便是其基本的框架流程圖。有五個基本模塊，控制模塊 MCU、時鐘電路、傳感模塊、通訊模塊以及電源模塊。MCU 選用STC12C5A60S2 作為主控芯片，由此進(jìn)行溫度的采集。在其內(nèi)部設(shè)置 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后再經(jīng)過串口傳輸?shù)?PC 機(jī)。圖 2-8 數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換電路框架圖A.控制模塊設(shè)計本文選擇的 STC 控制芯片內(nèi)部含有 MAX810 的復(fù)位電路，還有個 8 路 10 位的高速 A/D 轉(zhuǎn)換器，它是新型的高速單片機(jī)。上電后，首先進(jìn)行復(fù)位。P1 口設(shè)置為上拉口，接著通過軟件可以設(shè)置 A/D 轉(zhuǎn)換，沒有作為 A/D 轉(zhuǎn)換的端口可以當(dāng)作 I/O 口使用。其基本結(jié)構(gòu)圖如圖 2-9 所示。溫度傳感器時鐘電路串口通訊穩(wěn)壓電源MCU STC125A60S2

以上只是簡單的流程介紹，在實(shí)際的操作過程中，由于環(huán)境中存在雜度因素等不確定因素的影響，需要事先獲取空白濾鏡的拉曼光譜圖。測特定化學(xué)樣品的時候，還應(yīng)人為的加強(qiáng)檢測光譜，這在第四章會有紹。.3 光譜的匹配分析對檢測到的拉曼光譜，，可以采用類比匹配的方法進(jìn)行分析。也就是把光譜與已知樣品庫中的光譜曲線進(jìn)行匹配比較。假定光譜向量是高維某一點(diǎn)，那么通過模擬高維空間的距離便可相似與樣品匹配的方法。距離較小時，樣品與庫中的光譜也就越接近。除了以上所說的高維空也可以采用樣品光譜向量作為參考因素的方法來進(jìn)行匹配。同理，當(dāng)量相關(guān)系數(shù)越接近的時候，其樣品也就越相似。如下，海明距離aD 與bD 以及相關(guān)系數(shù) C 便可作為參考匹配公式。| ( ) ( )|mD x i y i （3
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2549859