基于Mie散射的可吸入颗粒检测仪的设计

摘要：

可吸入颗粒物浓度是大气环境监测中的一项重要指标。在 Mi e 散射消光原理的基础上，采用三波长方法并结合了分布式函数算法设计了可精确测量大气中可吸入颗粒物浓度的检测仪器，计算了 Mi e 散射效应中消光因子的光谱依赖关系，在数据处理中对光谱时域信号进行积分从而消除了光谱多峰效应所产生的误差。此检测仪气路部分可实现可吸入颗粒物（PM2．5和 PM10）的双通道采集。利用激光光纤将三种不同波长的激光通过耦合器（3合1）耦合进一个光纤后通过样品池，衰减光进行分离后进入光电探测器，由电路模块对探测到的光信号进行转换、数据处理、显示和存储，并通过3G无线网络实现数据的远程传输和共享。该仪器可以实现可吸入颗粒平均粒径和浓度测量。通过实验验证了检测仪的各项性能指标，数据表明该检测仪的灵敏度为0．01μg·m-3，响应时间约为90 s，适用于大气中可吸入颗粒物浓度的实时检测。

关键词：可吸入颗粒物、消光法、DSP、3 G无线

分类号：O433(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目61178067;山西省自然科学基金项目2013021004-4;精密光谱科学与技术国家重点实验室开放课题，同洲电子科技创新基金项目TZ201316

在线出版日期：2014-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2298-2302