[發(fā)明專利]一種大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201110276672.1 | 申請(qǐng)日： | 2011-09-19 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102353337A | 公開（公告）日： | 2012-02-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鄒應(yīng)全;程珊蓉;劉曉林;張宏群 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 南京信息工程大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01B11/08 | 分類號(hào)： | G01B11/08 |
| 代理公司： | 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200 | 代理人： | 許方 |
| 地址： | 210044 *** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 大氣 氣溶膠 粒子 直徑 檢測(cè) 方法 裝置 | ||
1.一種大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟1、使采集到的大氣黑碳粒子樣本以恒定速度沿垂直方向穿過(guò)一寬度、強(qiáng)度恒定的激光束中心；
步驟2、利用一位置固定的光電探測(cè)器檢測(cè)該過(guò)程中黑碳粒子發(fā)出的散射光信號(hào)，所述光電探測(cè)器包括聚焦透鏡及光電傳感器，聚焦透鏡將所述散射光聚焦成像于所述光電傳感器，光電傳感器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；在所述光電傳感器上設(shè)置有一縫隙，該縫隙垂直于黒碳粒子在光電傳感器上所成圖像的運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)光線射于該縫隙時(shí)，光電傳感器無(wú)電信號(hào)輸出或有極小信號(hào)輸出；根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)得到具有一明顯凹口的散射光強(qiáng)-時(shí)間曲線；
步驟3、采用所述散射光強(qiáng)-時(shí)間曲線中凹口之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到完整的高斯分布曲線，并根據(jù)下式計(jì)算散射光的振幅A，
?，
式中，和分別為散射光強(qiáng)和時(shí)間，為所述光電探測(cè)器的基線偏移，和分別為擬合后的高斯曲線的中心位置和寬度；
步驟4、根據(jù)散射光振幅A與粒子直徑大小之間的單值關(guān)系，確定黑碳?xì)馊苣z粒子的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述光電傳感器上縫隙的位置采用如下方法確定：
采用表面不含蒸發(fā)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)黑碳粒子以及與標(biāo)準(zhǔn)黑碳粒子直徑相同的多種表面含有不同含量蒸發(fā)性物質(zhì)的黑碳?xì)馊苣z粒子分別執(zhí)行所述步驟1和步驟2，其中光電傳感器上無(wú)縫隙，得到多組散射光強(qiáng)-時(shí)間曲線；分別找出各種黑碳?xì)馊苣z粒子的散射光強(qiáng)-時(shí)間曲線相較標(biāo)準(zhǔn)黑碳粒子的散射光強(qiáng)-時(shí)間曲線產(chǎn)生明顯變化的第一個(gè)時(shí)間點(diǎn)；根據(jù)找出的各時(shí)間點(diǎn)中最小的時(shí)間點(diǎn)確定所述光電傳感器上縫隙的位置。
3.如權(quán)利要求1或2所述大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述光電傳感器為雪崩光電二極管或者倍增光電二極管。
4.一種大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括：
激光發(fā)生器，其可產(chǎn)生寬度、強(qiáng)度恒定的激光束；
氣體噴射器，其可將氣體以恒定的速度噴射，氣體噴射方向垂直于所述激光束的方向且經(jīng)過(guò)激光束的中心；
至少一個(gè)光電探測(cè)器，所述光電探測(cè)器包括聚焦透鏡及光電傳感器，聚焦透鏡可將通過(guò)所述激光束的粒子的散射光聚焦成像于所述光電傳感器，光電傳感器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；在所述光電傳感器上設(shè)置有一縫隙，該縫隙垂直于所述粒子在光電傳感器上所成圖像的運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)光線射于該縫隙時(shí)，光電傳感器無(wú)電信號(hào)輸出或有極小信號(hào)輸出。
5.如權(quán)利要求4所述大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光電傳感器為雪崩光電二極管或者倍增光電二極管。
6.如權(quán)利要求4所述大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述氣體噴射器的噴口寬度為所述激光束寬度的1/4。
7.如權(quán)利要求4所述大氣黑碳?xì)馊苣z粒子直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，該檢測(cè)裝置還包括至少一個(gè)用于檢測(cè)白熾光強(qiáng)度的光電探測(cè)器。
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