<![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></s></dfn>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]>
具有自適應測量功能的空氣粉塵測量?jì)x設計
作者：
時(shí)間：2010-03-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
收藏
0引言
粉塵即空氣中的懸浮顆粒物，其大小在0.01～20 μm范圍內。環(huán)境保護部門(mén)將空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑大于10 μm的懸浮顆粒稱(chēng)為可見(jiàn)粉塵，它們在靜止空氣中會(huì )快速沉降；空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑小于等于10 μm的懸浮顆粒稱(chēng)為可吸入顆粒物；空氣動(dòng)力學(xué)當量直徑小于等于7.07 μm的顆粒物稱(chēng)為呼吸性顆粒。
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，粉塵污染越來(lái)越嚴重。目前我國大氣呈煤煙型污染，許多城市空氣中的總懸浮顆粒物(TSP)長(cháng)期居高不下，與世界衛生組織所給的空氣質(zhì)量標準相差甚遠。粉塵對人類(lèi)危害極大，尤其是小粒徑顆粒物，因為小粒徑顆粒物能長(cháng)時(shí)間飄浮在大氣中，難以沉降到地面，易進(jìn)入人體呼吸道，且粒徑越小，在人體呼吸道中的沉降位置越深，危害就越大。因此粉塵濃度的測量在環(huán)境保護領(lǐng)域中具有十分重要的意義，是迫切需要解決的問(wèn)題。
測量粉塵濃度的方法各式各樣，大致有兩種類(lèi)型：基于取樣的方法進(jìn)行測量(如濾膜稱(chēng)重法)和基于非取樣的方法進(jìn)行測量(如光散射法)。近年來(lái)國內外均采用光散射原理進(jìn)行粉塵濃度測量，該測量方法可以實(shí)時(shí)在線(xiàn)測量，直接獲取測量結果，并可以實(shí)現數據存儲、數據輸出、自動(dòng)測量、通信等功能；體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)便、穩定性高、可靠性高也是該類(lèi)儀器的明顯優(yōu)點(diǎn)。
1光學(xué)粉塵測量?jì)x的工作原理與硬件組成
理論和實(shí)驗研究表明，在粉塵性質(zhì)一定的條件下，粉塵的散射光強度與其質(zhì)量濃度成某種比例關(guān)系。粉塵濃度測量?jì)x正是依據這一理論進(jìn)行設計，它以懸浮顆粒物(粉塵)在光束中產(chǎn)生的光散射現象為原理，直接準確測量空氣中懸浮顆粒物的相對質(zhì)量濃度。根據光散射原理，當塵埃顆粒的半徑r小于光的波長(cháng)λ時(shí)滿(mǎn)足式(1)：
式中：V=(4／3)πr3；N為單位體積內的粒子數；ε為空氣中的介電常數；ε0為真空中的介電常數；θ為散射角；R為光敏感區到光電轉換器的距離；r為粒子的半徑；I0為人射光強；λ為光源的波長(cháng)；H為與測量系統幾何尺寸有關(guān)的一個(gè)常數。
顯然，在某一測量系統中λ，ε，ε0，θ，R，I0可以認為是常數，由于進(jìn)行質(zhì)量濃度測量時(shí)，塵埃顆粒是數顆一起通過(guò)光敏感區，因此在入射光強保持不變的情況下，散射光強Iθ與V，N相關(guān)。
光學(xué)粉塵測量?jì)x主要由光學(xué)傳感器、信號調理單元、模數轉換單元、微機控制、通信接口、氣路系統、電源系統等組成。其總體硬件結構如圖1所示。
粉塵濃度測量的工作過(guò)程如下：
(1)測量開(kāi)始由氣泵將被測空氣抽人光學(xué)傳感器。光學(xué)傳感器由照明系統、散射光收集系統組成，這兩個(gè)系統的軸線(xiàn)與采樣氣流的軸線(xiàn)相互垂直，交點(diǎn)周?chē)囊粋€(gè)小區域是測量系統的光敏感區，它是粉塵流過(guò)時(shí)得到照明并產(chǎn)生散射光的位置。半導體激光器發(fā)出的光波穿過(guò)具有粉塵的被測區域后，光電二極管將散射光信號轉換成電信號。
(2)光電轉換后的信號極其微弱，因此需通過(guò)信號調理電路對獲得的信號進(jìn)行處理和放大，以滿(mǎn)足A／D轉換接口的需要。
(3)信號經(jīng)A／D轉換器轉換后，送微處理器。
(4)微處理器對采集到的數據實(shí)時(shí)進(jìn)行計算，并自動(dòng)生成當前粉塵濃度值，同時(shí)將數據進(jìn)行存儲、顯示，根據需要對測量結果進(jìn)行打印或將數據傳送至PC機。
2自適應測量功能
粉塵測量?jì)x的光電轉換電路和信號調理電路如圖2所示，其中運算放大器1為前置放大，功能是完成I／V轉換，并將信號放大。運算放大器2完成信號調理和放大。由于粉塵測量?jì)x的測量范圍很寬，一般為0.01～20 mg／m3，在這樣寬范圍內保持測量數據的線(xiàn)性和準確，使用常規的放大電路是較為困難的。這是因為要保證在極低濃度時(shí)測量準確，必然要將放大器設計成很高的增益，然而當粉塵濃度達到3 mg／m3時(shí)，放大器幾乎達到飽和，因此按常規設計方案不能滿(mǎn)足0.01～20 mg／m3的測量范圍。為此，設計了一個(gè)硬件和軟件相結合，能完成自適應測量功能的信號調理電路，如圖3所示。
圖3電路是一個(gè)8選1程控放大器，放大器的放大倍率通過(guò)程序控制可分為1，2，4，5，10，20，30，50，自適應測量功能的實(shí)現如下：當儀器進(jìn)入測量微處理器發(fā)出控制命令，使程控放大器處于放大倍率50狀態(tài)，讀取數據后判斷程控放大器是否處于最佳的工作狀態(tài)，若發(fā)現溢出或不在最佳的工作狀態(tài)，則改變程控放大器的放大倍率，使其進(jìn)入最佳的工作狀態(tài)，為了使測量數據統一，可以通過(guò)軟件進(jìn)行修正。測量控制軟件的流程如圖4所示。
技術(shù)專(zhuān)區
国产精品自在自线亚洲|国产精品无圣光一区二区|国产日产欧洲无码视频|久久久一本精品99久久K精品66|欧美人与动牲交片免费播放
<![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"><strike id="yhprb"></strike></s></dfn>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<small id="yhprb"></small>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><delect id="yhprb"></delect></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]><![CDATA[<dfn id="yhprb"><s id="yhprb"></s></dfn>]]>
加入技術(shù)交流群
評論