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原文传递一种环境气溶胶分粒径黑碳质量分布的测量方法及其系统

专利名称：	一种环境气溶胶分粒径黑碳质量分布的测量方法及其系统
摘要：	本发明公开了一种环境气溶胶分粒径黑碳质量分布的测量方法及其系统。本发明联立使用电迁移性颗粒物粒径分析仪DMA、黑碳仪AE和气溶胶粒子计数器CPC，能够连续地测量20～680nm范围内的气溶胶的黑碳质量谱分布；本发明提出了对黑碳的质量谱分布进行多电荷订正的算法，并涉及到用最小二乘法来得到数值解，也涉及到气溶胶数谱的多电荷订正；多电荷订正能够极大地改变气溶胶黑碳质量谱分布的形状和大小，得到更加合理的结果；本发明能够提供一个更加科学的视角来查看黑碳的老化过程，同时也能够帮助人们理解黑碳气溶胶在全球气候和辐射模型中所扮演的角色。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京大学
发明人：	赵春生;赵罡
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810250810.0
公开号：	CN108627433A
代理机构：	北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11360
代理人：	王岩
分类号：	G01N15/02(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/02
申请人地址：	100871 北京市海淀区颐和园路5号
主权项：	1.一种环境气溶胶分粒径黑碳质量分布的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：1)环境气体进入电迁移性颗粒物粒径分析仪DMA，分时扫描环境气体中的气溶胶的粒径；2)气溶胶按照粒径分时依次从电迁移性颗粒物粒径分析仪，按照设定的比例，分为两路：a)一路进入黑碳仪AE，分时测量各个粒径下的进入黑碳仪的气溶胶中的黑碳气溶胶的质量，再按比例推算出从电迁移性颗粒物粒径分析仪出来的黑碳气溶胶的总质量；b)另一路进入气溶胶粒子计数器CPC，分时测量各个粒径下的进入气溶胶粒子计数器的气溶胶的个数，再按比例算出通过电迁移性颗粒物粒径分析仪的气溶胶总个数；3)订正黑碳仪：由于负载效应，需要对黑碳仪测量的黑碳气溶胶的质量进行订正，使得测量值的大小和变化趋势具有一致性；4)时间订正：对于同一个粒径，黑碳仪和气溶胶粒子计数器存在时间差异，因此要对准二者的时间，得到二者的时间差，订正时间，使得二者的时间一致；5)对在时间t测得的黑碳气溶胶的质量x(t)进行平均：黑碳仪测量的一秒分辨率的原始数据有着很大的波动，因而需要进行去噪处理，采用加权的平均方式来去掉高频的噪音；6)利用平均后的黑碳气溶胶的质量以及气溶胶的个数，转化到对应的粒径上，从而得到初步的未订正的气溶胶谱分布和黑碳气溶胶的质量谱分布；7)黑碳谱分布多电荷订正：i.基于气溶胶数浓度多电荷订正的算法，利用初步的未订正的气溶胶谱分布和已知的气溶胶在各个粒径下的带电分布来反演订正的气溶胶谱分布；ii.利用订正的气溶胶谱分布得到各个粒径下订正后的气溶胶数浓度占测量的气溶胶数浓度的比例；iii.计算各个粒径下实际的黑碳气溶胶的质量占测量的黑碳气溶胶质量的比例；iv.利用这个比例计算得到各个粒径下的黑碳气溶胶的真实质量。
所属类别：	发明专利