[發明專利]一種測顆粒物濃度的方法及應用該方法的裝置

有效

• 申請號: 201310141512.5
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103245601A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 李保生;鄧遷;李正強;陳麗娟;黃小濆
• 申請（專利權）人: 合肥福瞳光電科技有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種測顆粒物濃度的方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）、任取顆粒采樣機構在某一時刻通過PIV測量橫截面的粒子圖像，通過數字圖像處理獲取每個粒子的大小，形狀以及體積，指定該地區氣溶膠成分變換不大，干燥大氣顆粒物物質密度不變，則通過以下公式計算出每種粒子的質量：

M_i=V_i·δ_i

其中：M_i為每種粒子的質量；

V_i為每個粒子的體積；

δ_i為干燥大氣顆粒物物質密度。

2）、顆粒采樣機構的流量是已知的，當測量時間一定時，通過以下公式計算得出總共采樣的空氣體積：

V=Q·T

其中：V為總共采樣的空氣體積；

Q為指定測量時間內的顆粒采樣機構的流量；

T為測量時間。

3）、由上述每種粒子的質量（M_i）以及總共采樣的空氣體積（V），就可以算出每個粒子的單位濃度(δ)：

δ=ΣM_i/V

δ也就是待測的PM顆粒物濃度。

2.一種應用如權利要求1所述方法測顆粒物濃度的裝置，包括顆粒物采樣機構、濾帶傳送機構、β射線放射機構以及β射線接收測量機構；所述顆粒物采樣機構包括大氣采樣器（10）以及氣泵（20），所述氣泵（20）進氣口與大氣采樣器（10）出氣口彼此順延對接設置且濾帶傳送機構帶體穿設于其對接面處布置；所述β射線放射機構包括β射線放射源（30）；所述濾帶傳送機構包括濾帶（40），濾帶傳送機構還包括用于承托濾帶（40）并使濾帶（40）在大氣采樣器（10）出氣口和β射線放射源（30）放射出口之間往復移動的第一濾帶輪（41）和第二濾帶輪（42），其特征在于：本裝置還包括用于輔助測量顆粒物濃度的補償機構，所述補償機構包括厚度均勻連續變化的衰減控制部件（50），所述衰減控制部件（50）緊靠在β射線放射源（30）的放射出口端，所述補償機構還包括驅動衰減控制部件（50）動作以使得穿過衰減控制部件（50）的β射線強度均勻連續變化的動力單元；

本裝置還包括布置于大氣采樣器（10）出氣口與濾帶（40）帶面之間間隙處的用于測算已通過粒子流速、大小及形狀的PIV單元（60），所述PIV單元（60）的光路照射方向與待測粒子行進方向相交設置。

3.根據權利要求2所述的基于β射線和PIV法測顆粒物濃度的裝置，其特征在于：所述PIV單元（60）的光路照射方向平行濾帶（40）紙面方向布置。

4.根據權利要求2或3所述的基于β射線和PIV法測顆粒物濃度的裝置，其特征在于：所述衰減控制部件（50）為金屬制件。

5.根據權利要求4所述的基于β射線和PIV法測顆粒物濃度的裝置，其特征在于：所述衰減控制部件（50）為耐腐蝕的不銹鋼制件。

6.根據權利要求2或3所述的基于β射線和PIV法測顆粒物濃度的裝置，其特征在于：所述衰減控制部件（50）呈板狀，且板狀衰減控制部件（50）的與β射線放射源（30）的放射出口端相貼靠的一端為平面，與β射線放射源（30）的放射出口端相背離的一端為斜面。

7.根據權利要求6所述的基于β射線和PIV法測顆粒物濃度的裝置，其特征在于：所述動力單元包括自上而下穿過衰減控制部件（50）、并與衰減控制部件（50）固定聯接的轉軸（51），所述動力單元還包括驅動轉軸（51）轉動和/或平動的電動機。

8.根據權利要求6所述的基于β射線和PIV法測顆粒物濃度的裝置，其特征在于：所述衰減控制部件（50）的沿平行于轉軸（51）軸線的平面上的投影為圓形，所述轉軸（51）在圓形投影上的位置偏離該圓形的中心。