光散射原理在粉尘测量系统的应用研究

发布时间：2021-03-05 16:48

　　为预防呼吸性粉尘的危害,连续有效监测个体呼尘的质量浓度,根据光散射原理,研制以红外光发射光二极管作为光源的便携式个体呼吸性粉尘质量浓度监测试验样机,开发样机的气路控制电路和光路控制检测电路;将试验样机和对比仪器放于自制粉尘试验装置,并向试验装置通入流量为2 L/min、颗粒粒径5μm左右的粉尘气体。试验结果表明:粉尘质量浓度在0～150 mg/m3范围内,试验样机电压测量值随粉尘质量浓度的增大而增加,二者具有较好的线性关系;利用回归方程计算的试验样机质量浓度测量值与对比仪器的粉尘质量浓度测量值之间的相对误差在±4%范围内,该装置满足相关粉尘检定规程要求。 

【文章来源】：中国安全科学学报. 2020,30(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

光散射法测量原理

试验样机工作系统的构成如图2所示。该系统主要包括气路部分、光路部分、以及电路部分。气路部分主要由分离器、光学腔、流量检测传感器、以及气泵组成;光路部分主要在光学腔内实现，由发光二极管(Light Emitting Diode,LED)、透镜、光敏二极管等元件组成;电路部分主要实现气路、光路控制，信号采集，主要包括电机驱动、信号放大、单片机模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)和数模转换器(Digital to Analog Converter,DAC)等部分。2.1 气路控制设计

当粉尘质量浓度一定时，散射光强与入射光强成正比关系，因此，要保证入射光强的稳定性。为了降低自然光对测量结果的影响，选用红外光发光二极管作为光源，发射光波长为880 nm，辐射照度达到3.5 m W/cm2。为确保入射光强稳定，选用硅光电二极管检测入射光强，此硅光二极管具有低成本、低暗电流、低电容等特点，此外，敏感度也较高。

【参考文献】：
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本文编号：3065522