一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法
【专利摘要】本发明提供了一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，该方法包括以下步骤：吹动被检测的颗粒进行变速运动；监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度；通过监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度及由脉冲峰值IP计算得到的颗粒半径r，计算该颗粒的密度和质量。本发明的有益效果是：通过单独计算每个颗粒的密度和质量，提高了激光颗粒计数器测量结果的准确性。
【专利说明】
一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法
技术领域
[0001]本发明涉及到激光颗粒计数器计算颗粒质量的技术领域，尤其涉及到一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法。【背景技术】
[0002]激光颗粒计数器利用激光的特性，基于光的散射理论，激光发射器射出的光被颗粒折射后由光电接收器接收，将颗粒的尺寸转化为电学的脉冲信号。
[0003]通过对脉冲信号的处理和分析，得出环境中？110、?112.5、？110.3的质量浓度和尺寸分布。
[0004]将基础理论简化，可以得到脉冲峰值IP = k X r2，其中^为已知的转换系数j为微粒的半径。为求环境中颗粒的质量浓度，还缺少颗粒的密度P这一参量。目前通过查€空气中微粒种类和比重，可以求得空气中微粒的平均密度P，该P值为经验值。从而质量密度Vm = P x (Vl+V2+H_Vn)，其中1为颗粒的体积。
[0005]现有技术的缺点是由于使用密度经验值P对空气中颗粒质量进行计算。由于经验值与实际真实密度之间的差别，导致计算结果不够准确。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现:
[0008]本发明提供了一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，该方法包括以下步骤:
[0009]吹动被检测的颗粒进行变速运动；
[0010]监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度；[〇〇11]通过监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度及由脉冲峰值Ip计算得到的颗粒半径r，计算该颗粒的密度和质量。[〇〇12]优选的，所述吹动被检测的颗粒进行运动具体为:[〇〇13]通过风扇驱动空气中的颗粒进行变速运动。
[0014]优选的，所述监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度具体为:
[0015]通过风扇将颗粒吹入到传感器内监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度。
[0016]优选的，还包括通过计算该颗粒的密度和质量计算空气中颗粒的质量密度:Vm=P，其中Pn为微粒密度，Vn为颗粒体积。
[0017]本发明的有益效果是:通过单独计算每个颗粒的密度和质量，提高了激光颗粒计数器测量结果的准确性。【附图说明】
[0018]图1是本发明实施例提供的使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法的流程图；
[0019]图2是本发明【背景技术】提供的激光颗粒计数器工作原理的示意图；
[0020]图3是本发明【背景技术】提供的对脉冲信号的处理和分析得出环境中PM10、PM2.5、 PM0.3的质量浓度和尺寸分布使用的原理示意图。【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]请参阅图1，图1是本发明提供的使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法的结构示意图。
[0023]本发明实施例提供了一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，该使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法包括:本发明提供了一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，该方法包括以下步骤:
[0024]吹动被检测的颗粒进行变速运动；
[0025]监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度；
[0026]通过监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度及由脉冲峰值IP计算得到的颗粒半径r，计算该颗粒的密度和质量。
[0027]在上述实施例中，通过单独计算每个颗粒的密度和质量，提高了激光颗粒计数器测量结果的准确性。
[0028]为了方便理解本实施例提供的方法，下面结合具体的附图以及实施例对其进行详细的说明。[〇〇29]如图2所示，激光颗粒计数器利用激光的特性，基于光的散射理论，激光发射器射出的光被颗粒折射后由光电接收器接收，将颗粒的尺寸转化为电学的脉冲信号。
[0030]如图3所示，通过对脉冲信号的处理和分析，得出环境中PM10、PM2.5、PM0.3的质量浓度和尺寸分布。
[0031]将基础理论简化，可以得到脉冲峰值Ip = k X r2，其中^为已知的转换系数J为微粒的半径。
[0032]在本实施例中，在激光颗粒计数器传感内部的结构设计中，会有风扇用于驱动空气中的颗粒进入传感器内部进行采样计算，即通过风扇驱动空气中的颗粒进行变速运动， 并且通过风扇将颗粒吹入到传感器内监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度。根据牛顿力学原理，风扇对不同质量、不同尺寸、不同密度的微粒加速的过程不尽相同。可以通过检测颗粒的运动过程来区分和计算不同类型的颗粒及其参数。当风扇改变运行状态时， 颗粒的运动状态会因为风扇的驱动而发生改变。由于不同颗粒的密度和受力面积的不同， 其运动状态也不相同。[〇〇33]在理论上通过监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度，结合由脉冲峰值Ip 计算得到的颗粒半径r，可以来计算该颗粒的密度和质量。
[0034]此外，该方法还包括通过计算该颗粒的密度和质量计算空气中颗粒的质量密度: VfPiVi+P^+H.PnVn，其中Pn为微粒密度，Vn为颗粒体积。通过单独计算每个颗粒的密度和质量来测量空气中微粒的质量浓度，从而提高了计算的准确性。
[0035]通过上述描述可以看出，上述方法中通过单独计算每个颗粒的密度和质量，提高了激光颗粒计数器测量结果的准确性。
[0036]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，其特征在于，包括以下步骤:吹动被检测的颗粒进行变速运动；监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度；通过监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度及由脉冲峰值IP计算得到的颗粒 半径r，计算该颗粒的密度和质量。2.根据权利要求1所述的使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，其特征在于，所述 吹动被检测的颗粒进行运动具体为:通过风扇驱动空气中的颗粒进行变速运动。3.根据权利要求1所述的使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，其特征在于，所述 监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度具体为:通过风扇将颗粒吹入到传感器内，监测颗粒在运动改变过程中某一时间点的速度。4.根据权利要求1所述的使用激光颗粒计数器计算颗粒质量的方法，其特征在于，还包 括通过计算该颗粒的密度和质量计算空气中颗粒的质量密度:VmiPiVi+pWd…pnVn，其中pn 为微粒密度，Vn为颗粒体积。
【文档编号】G01N15/00GK106018194SQ201610338576
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】胥海洲, 孙波, 黄晓兴
【申请人】深圳市青核桃科技有限公司