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原文传递颗粒物检测装置及检测方法

专利名称：	颗粒物检测装置及检测方法
摘要：	本发明涉及环境检测设备技术领域，尤其涉及一种颗粒物检测装置，包括照明系统、散射光收集系统以及气路系统；所述照明系统包含激光模组、透镜安装座以及透镜，激光模组固定于透镜安装座的外侧，透镜安装于透镜安装座的内侧并与激光模组对应；散射光收集系统包含散射腔、第一光电探测器、第二光电探测器和PCB板，透镜安装座固定在散射腔的侧部，散射腔的下端开口用于安装PCB板，第一光电探测器和第二光电探测器分别安装于固定板上；气路系统包含进气口、出气口和气泵，进气口固定于散射腔的上表面，出气口固定于PCB板上。本发明改变了现有颗粒物检测装置中光电探测器状态无法校验、长期应用数据准确性无法保证等问题，提高了测量数据精度。
专利类型：	发明专利
申请人：	天津同阳科技发展有限公司
发明人：	于洪朗;张志明;刘建宏;赵超龙;高建民
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911313401.1
公开号：	CN110987745A
代理机构：	天津市三利专利商标代理有限公司
代理人：	李文洋
分类号：	G01N15/06;G01N15/02;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/06;G01N15/02
申请人地址：	300000 天津市滨海新区高新区华苑产业区兰苑路五号A座-702
主权项：	1.一种颗粒物检测装置，其特征在于：包括照明系统、散射光收集系统、气路系统以及分析处理单元；所述照明系统包含激光模组、透镜安装座以及透镜，所述激光模组固定于透镜安装座的外侧，所述透镜安装于透镜安装座的内侧并与所述激光模组对应；所述散射光收集系统包含散射腔、第一光电探测器、第二光电探测器和PCB板，所述透镜安装座固定在所述散射腔的侧部，所述散射腔的下端开口用于安装PCB板并进行腔室的密封，所述PCB板上有用于安装和定位光电探测器的固定板，所述第一光电探测器和第二光电探测器分别安装于固定板上；所述气路系统包含进气口、出气口、气泵以及过滤器，所述进气口固定于散射腔的上表面，所述出气口固定于PCB板上，所述过滤器与出气口相连，所述气泵通过采样管与过滤器相接。 2.根据权利要求1所述的颗粒物检测装置，其特征在于：所述散射腔为一个圆形或者矩形空腔。 3.根据权利要求1所述的颗粒物检测装置，其特征在于：所述散射腔内壁使用消光漆进行表面处理。 4.根据权利要求1所述的颗粒物检测装置，其特征在于：所述第一光电探测器和第二光电探测器分别位于光敏区的两侧。 5.根据权利要求1所述的颗粒物检测装置，其特征在于：所述第一光电探测器和第二光电探测器固定在一块固定板上并位于所述光敏区的同侧。 6.根据权利要求1所述的颗粒物检测装置，其特征在于：第一光电探测器和第二光电探测器的安装位置位于进气口和出气口连线的同一侧。 7.根据权利要求1所述的颗粒物检测装置，其特征在于：所述进气口与采样管相连端为圆形，而与散射腔相连端为方形，且变形处进行倒圆角设计。 8.一种如权利要求1-7任意一项所述颗粒物检测装置的检测方法，其特征在于：该方法中，第一光电探测器对应第一信号检测电路以及第一分析处理单元，检测粒径2.5-100μm颗粒物，所述第二光电探测器对应第二信号检测电路以及第二分析处理单元，检测粒径0.3-5μm颗粒物，其中，第一光电探测器和第二光电探测器在粒径2.5-5μm之间检测范围重合，对彼此的状态进行校验，同一检测装置能够同时检测粒径小于1μm范围的颗粒物和粒径大于10μm小于100μm范围内的颗粒物，状态校验包括以下步骤：步骤一、当检测装置第一次工作时，从步骤二开始执行，否则，从步骤三开始执行；步骤二、对所述颗粒物检测装置的第一分析处理单元和第二分析处理单元进行标定；步骤三、进行正式测量，计算第一分析处理单元和第二分析处理单元所对应的粒径范围内的不同粒径的颗粒物个数及质量浓度；步骤四、分别提取第一分析处理单元和第二分析处理单元的计算结果中2.5-5μm之间的颗粒物个数及质量浓度，并计算其比值X；步骤五、记录一段连续时间内X＞设定值A的个数N，其中A可以根据测量的精度进行设定；步骤六、若N＞设定数值B，则判定光电探测器状态不佳，需要进行维修和更换，数值B可以根据实验进行优选设定。 9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述步骤三中，采用一种信号峰值校正算法对收集到的颗粒物脉冲信号峰值进行校正，根据校正后的信号峰值进行颗粒物粒径分区及质量浓度的计算，包括以下步骤：步骤一：当检测装置第一次工作时，从步骤二开始执行，否则，从步骤三开始执行；步骤二：根据激光光源的高斯光束特性以及照明系统的设计，计算光敏区处不同位置的光强与中心光强的比例系数K并保存；步骤三：分析处理单元提取颗粒物脉冲信号峰值，并根据概率计算颗粒物通过光敏区时的位置；步骤四：读取相应的光强与中心光强的比例系数K；步骤五：通过系数K对分析处理单元的脉冲信号峰值进行校正；步骤六：将校正后的脉冲信号峰值与通过标定的各个分区的阈值进行比较，并放入对应的分区中，同时对该分区中的脉冲信号峰值个数进行计数；步骤七：计算单位采样体积内颗粒物的个数以及体积浓度；步骤八：计算颗粒物的质量浓度。
所属类别：	发明专利