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原文传递一种同时测量不同粒径颗粒物质量浓度的方法及装置

专利名称：	一种同时测量不同粒径颗粒物质量浓度的方法及装置
摘要：	本发明涉及一种高精度同时测量不同粒径颗粒物质量浓度的方法及装置，本发明方法运用激光散射原理对空气中不同粒径范围颗粒物进行检测，能够消除不同粒径范围颗粒物之间的交叉干扰；本发明装置结构简单，能实现同时在线测量PM1.0、PM2.5、PM10，测量精度高、成本低。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉四方光电科技有限公司
发明人：	熊友辉;刘志强;何涛;杨伟
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201880001228.9
公开号：	CN109791101A
代理机构：	武汉知产时代知识产权代理有限公司
代理人：	孙丽丽
分类号：	G01N15/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区凤凰产业园凤凰园三路3号
主权项：	1.一种同时测量不同粒径颗粒物质量浓度的方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：计算小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数； S2：根据修正系数对测量得到的小粒径颗粒物的数量或大粒径颗粒物的数量和质量浓度进行修正；所述的大粒径颗粒物为大于所述小粒径颗粒物粒径最大值的颗粒物。 2.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤S1中计算小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数包括如下步骤： S11：采集仅包含小粒径颗粒物的被测气流，通过多通道空气质量检测装置对被测气流中不同粒径颗粒物数量检测，得到不同粒径范围颗粒物的总数、大粒径颗粒物的数量； S12：大粒径颗粒物的数量除以不同粒径范围颗粒物的总数而得到小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数； 3.如权利要求2所述方法，其特征在于：所述步骤S1中根据修正系数对测量得到的小粒径颗粒物的数量进行修正，包括如下步骤： S13：通过多通道空气质量检测装置对被测气体中不同粒径颗粒物数量检测，得到不同粒径范围颗粒物的总数、大粒径颗粒物的数量； S14:根据S12中得到的小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数、S13中得到的不同粒径范围颗粒物的总数、大粒径颗粒物的数量，对被测气体中实际的大粒径颗粒物的数量进行修正计算，被测气体中实际大粒径颗粒物数量＝S13中大粒径颗粒物数量-S13中不同粒径颗粒物总数×S12中修正系数； S15:根据S13中得到的不同粒径范围颗粒物的总数、S14中得到的被测气体中实际大粒径颗粒物的数量，得到被测气体中实际的小粒径颗粒物的数量，即被测气体中实际的小粒径颗粒物的数量＝S13中不同粒径颗粒物总数-S15中空气实际大粒径颗粒物的数量。 4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：通过步骤S11中采集的小粒径颗粒物通过标准粒子发生器产生，和/或通过燃烧香烟产生。 5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：得到的不同粒径范围颗粒物的总数＝小粒径颗粒物的总数，大粒径颗粒物的数量为小粒径颗粒物总数中的一部分被误判的数量。 6.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤S1计算小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数，包括如下步骤： S21:采集仅包含小粒径颗粒物的被测气流，对所述被测气流进行颗粒物数量检测，获取检测结果； S22:根据检测结果得到小粒径颗粒物被误判为粒径范围为大于所述小粒径颗粒物粒径最大值、并且小于或等于所述大粒径颗粒物粒径最大值的颗粒物数量的比例,即为小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数。 7.如权利要求6所述方法，其特征在于：所述步骤S1根据修正系数对测量得到的大粒径颗粒物的数量和质量浓度进行修正，包括如下步骤： S23:用标准空气质量检测装置检测所述被测气流中小粒径颗粒物的质量浓度，并根据步骤S21中检测得到的所述小粒径颗粒物的数量，得到所述小粒径颗粒物的数量与其质量浓度之间的第一相关系数； S24:根据小粒径颗粒物的粒径最大值、第一相关系数以及大粒径颗粒物的粒径最大值，得到粒径范围大于所述小粒径颗粒物粒径最大值、并且小于或等于所述大粒径颗粒物粒径最大值的颗粒物的数量与其质量浓度之间的第二相关系数； S25:根据所述小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数、第一相关系数和第二相关系数对多通道空气质量检测装置进行标定，计算并修正测量得到大粒径颗粒物的质量浓度而得到修正后的大粒径颗粒物的质量浓度。 8.如权利要求6所述方法，其特征在于：所述步骤S21中,对所述被测气流进行颗粒物数量检测的方法为：采用多通道颗粒物检测装置对所述被测气流进行检测，并对所述多通道颗粒物检测装置中的光电传感器输出的电压脉冲的峰值进行统计，取涵盖一定样本数所对应的电压脉冲的峰值的最大值为对应粒径范围的颗粒物的电压阈值，以此得到小粒径颗粒物的电压阈值和大粒径颗粒物的电压阈值，且将脉冲峰值小于或等于所述小粒径电压阈值的脉冲判定为小粒径颗粒物，将脉冲峰值大于所述小粒径电压阈值并且小于或等于所述大粒径电压阈值的脉冲判定为大粒径颗粒物。 9.如权利要求6所述方法，其特征在于：所述步骤S22中,所述 10.如权利要求7所述方法，其特征在于：所述步骤S23中，所述 11.如权利要求10所述方法，其特征在于：所述步骤S24中，所述粒径范围大于所述小粒径颗粒物粒径最大值、并且小于或等于所述大粒径颗粒物粒径最大值的颗粒物的数量与其质量浓度之间的第二相关系数＝第一相关系数(大粒径颗粒物的粒径最大值/小粒径颗粒物的粒径最大值)3。 12.如权利要求10所述方法，其特征在于：所述步骤S25 中所述大粒径颗粒物的质量浓度＝第二相关系数(测量得到的所述大粒径颗粒物的数量-所述小粒径颗粒物数量*所述小粒径颗粒物被误判为大粒径颗粒物数量的修正系数)+标定后的小粒径颗粒物的质量浓度。 13.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤S21中的小粒径颗粒物通过标准粒子发生器产生，和/或通过燃烧香烟产生。 14.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤S11、S21中，所述小粒径颗粒物的粒径最大值为1μm或2.5μm，所述大粒径颗粒物的粒径最大值为2.5μm或10μm。 15.如权利要求1所述的方法，其特征至于：所述小粒径颗粒为PM1.0，所述大粒径颗粒物为PM2.5和/或PM10。 16.如权利要求1所述的方法，其特征至于：所述小粒径颗粒为PM2.5，所述大粒径颗粒物为PM10。 17.一种同时测量不同粒径颗粒物质量浓度的装置，其特征在于：所述装置包括光电传感器和标定模块，所述标定模块通过如权利要求1-16中任一权利要求所述的方法进行标定。
所属类别：	发明专利