隨著生產(chǎn)生活環(huán)境中霧霾增多,粉塵污染日益受到人們的關(guān)注。目前顆粒物濃度是大氣環(huán)境監(jiān)測中的一項重要指標(biāo)。因此,研究高效可靠的粉塵濃度監(jiān)測方法、掌握大氣粉塵的分布及變化規(guī)律,對于保護環(huán)境,預(yù)防疾病的發(fā)生等具有重要的意義。光散射法能夠遠距離的進行實時在線測量,因其具有適用性廣、測量速度快、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點而在顆粒測量領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文設(shè)計了一款基于光散射法顆粒濃度檢測系統(tǒng),結(jié)合Mie散射理論分析和實驗研究,分別從光敏區(qū)、背景噪聲和探測系統(tǒng)等方面對顆粒濃度檢測系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計。針對光學(xué)系統(tǒng),本文利用光調(diào)制模板,優(yōu)化了光敏區(qū)結(jié)構(gòu);通過錐形結(jié)構(gòu)優(yōu)化了光陷阱;通過收集透鏡和光闌組合優(yōu)化了散射光收集系統(tǒng)。采用上述優(yōu)化結(jié)構(gòu)后,提高了低濃度測量時系統(tǒng)的信噪比,降低了系統(tǒng)背景噪聲。信號采集系統(tǒng)選擇S2386光電二極管和LF353、OPA277運算放大器,設(shè)計了三級放大信號處理系統(tǒng),增加了偏置調(diào)節(jié)和增益調(diào)節(jié)功能。偏置調(diào)節(jié)抵消了環(huán)境光和光電二極管的暗電流信號干擾;增益調(diào)節(jié)提高了低濃度測量時系統(tǒng)的信噪比,實現(xiàn)了高（H）、低（L）兩檔檢測,實現(xiàn)了顆粒濃度檢測系統(tǒng)的高精度和高可靠性。在信號處理方面,本文... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

2018 年 3 月份中國空氣污染指數(shù)（AQI）的分布情況

量狀況和短期變化趨向，有細顆粒物、可吸入顆粒物、和臭氧等六項主要污染物參與空氣質(zhì)量評價[11]。由圖 1污染指數(shù)均已超標(biāo)。例如江蘇南京實時的 AQI 高達專家指出，監(jiān)測體系有差別，應(yīng)理性對待，但也能看出

圖 1-3 β 射線吸收法測量裝置示意圖整理得到質(zhì)量濃度 C 的計算公式為：C = ln 在濾膜上的面積， 為采樣體積。測量動態(tài)范圍寬，能連續(xù)測量、系統(tǒng)工作

【參考文獻】：
期刊論文
[1]2種常用顆粒物粒徑表征方法的對比[J]. 江建平,駱仲泱,陳浩,周棟,沙東輝,方夢祥,岑可法.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(12)
[2]非球形氣溶膠粒子散射特性及其等效Mie散射誤差分析[J]. 胡帥,高太長,劉磊.  氣象科學(xué). 2014(06)
[3]不擴束激光粉塵粒度分布測試系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J]. 王榮.  裝備制造技術(shù). 2014(05)
[4]中國特大型城市空氣污染指數(shù)的時空變化[J]. 任婉俠,薛冰,張琳,馬志孝,耿涌.  生態(tài)學(xué)雜志. 2013(10)
[5]基于β射線吸收法的PM2.5測量技術(shù)的研究[J]. 趙鑫,潘晉孝,劉賓,陳平.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2013(09)
[6]基于濾膜稱重法的大氣顆粒物自動監(jiān)測儀[J]. 馮健兒,韓鵬.  計算機與現(xiàn)代化. 2013(07)
[7]顆粒粒徑的光散射法測量研究[J]. 張振中,白宏剛.  山西科技. 2011(01)
[8]基于光電二極管檢測電路的噪聲分析與電路設(shè)計[J]. 王立剛,建天成,牟海維,劉強,付天舒.  大慶石油學(xué)院學(xué)報. 2009(02)
[9]一種擴大動態(tài)光散射顆粒法可測溶液濃度的改進方法[J]. 楊暉,鄭剛,李孟超,郁飛龍,邊岱泉.  光學(xué)與光電技術(shù). 2008(06)
[10]球形粒子Mie散射參量的Matlab改進算法[J]. 張合勇,趙衛(wèi)疆,任德明,曲彥臣,宋寶安.  光散射學(xué)報. 2008(02)

博士論文
[1]懸浮顆粒散射光脈沖信號計數(shù)分布統(tǒng)計規(guī)律及分形特征[D]. 彭剛.南京理工大學(xué) 2010
[2]單粒子光散射法測量懸浮顆粒物質(zhì)量濃度的理論模型及應(yīng)用[D]. 顧芳.南京理工大學(xué) 2008
[3]光散射法測粒技術(shù)延伸測量下限的研究[D]. 沈建琪.上海理工大學(xué) 1999

碩士論文
[1]基于Mie散射的可吸入顆粒物濃度檢測系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張棚.太原科技大學(xué) 2014
[2]粉塵微粒監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 劉小貝.長春工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于隨機信號脈沖模型的塵埃粒子計數(shù)器噪聲統(tǒng)計特性研究[D]. 林穎璐.南京理工大學(xué) 2013
[4]光散射法在顆粒測量技術(shù)中的應(yīng)用[D]. 陳庭將.西安電子科技大學(xué) 2011
[5]大氣顆粒物對人體慢性健康效應(yīng)的研究[D]. 徐媛婧.天津醫(yī)科大學(xué) 2010
[6]激光塵埃粒子計數(shù)器光電傳感器信噪比特性的研究[D]. 季玲媛.南京理工大學(xué) 2009
[7]基于光度計法的粉塵質(zhì)量濃度測量系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 許玉鳳.南京理工大學(xué) 2007



本文編號：3620221