经济型PM2.5传感器精度影响因素的敏感性分析及其修正方法研究

发布时间：2024-01-25 16:04

　　由于比表面积大的物理特性,病毒、细菌、重金属等有害物质极易吸附于PM2.5颗粒物表面。PM2.5达到一定浓度时,携带有害物质的细颗粒物经由呼吸道进入肺部,引发呼吸系统疾病、心血管系统疾病、代谢系统疾病等多种健康问题。随着物质生活水平的不断丰富,人们对室内空气质量的监测和控制要求也在逐渐提高,当前对于室内颗粒物的主要检测方法包括采样法与非采样法。采样法精度更高,检测结果更可靠,但由于民用建筑室内PM2.5实时监测应用项目的增多、点位的密布,此类方法显示出了经济、人力成本高、实时性差等问题。此外,采样的方法也不利于接入空气调节控制系统进行实时调控。而经济型激光散射法传感器的出现则为提供了一种经济性好、专业要求低、实时性好、有利于将室内环境监测与建筑智能化相结合的方案。目前民用建筑室内PM2.5监测传感器的应用规模逐渐增加。然而在实际应用中,漂移问题使得传感器准确性和可靠性大大降低。对长期漂移及以温湿度影响为主的短期漂移问题的解决,成为推动室内PM2.5监测技术应用的关键一步。当前对漂移问题的解决方案主要有硬件研发、信号降噪预处理、基准模型修正三种方法。由于研发成本较高且依赖于材料学科的突破...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
        1.2.1 PM2.5 颗粒物的定义及其对健康的影响
        1.2.2 室内PM2.5 的主要检测方法
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 漂移对传感器准确性的影响
        1.3.2 现阶段对于漂移问题的处理的三种途径
        1.3.3 基准模型法进行漂移修正的相关研究
    1.4 研究目的及主要研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究主要内容
2 实验设计与方法
    2.1 实验目的
    2.2 实验室介绍
    2.3 实验仪器
        2.3.1 环境参数测试仪器
        2.3.2 颗粒物发生装置
        2.3.3 颗粒物参考检测仪器
        2.3.4 PM2.5 传感器的选型
    2.4 试验工况设计
        2.4.1 析因实验
        2.4.2 经济型激光散射法的快速校正方法
        2.4.3 单因素对传感器准确性影响规律及其修正
    2.5 实验步骤与方法
3 温度、相对湿度、浓度三因素对传感器准确度的影响
    3.1 引言
    3.2 标准工况下不同老化程度传感器的一致性分析
    3.3 正交实验分析
        3.3.1 对传感器差值响应的分析
        3.3.2 对传感器比值响应的分析
        3.3.3 小结
    3.4 多因素方差分析
        3.4.1 多因素方差分析的前提检验
        3.4.2 各因素的Welch以及Brown-Forsythe检验
        3.4.3 相对湿度因素组内各水平的多重比较
        3.4.4 温度因素组内各水平的多重比较
        3.4.5 颗粒物浓度因素内间各水平的多重比较
        3.4.6 小结
    3.5 本章小结
4 PM2.5 浓度对传感器准确性的影响
    4.1 引言
    4.2 PM2.5 浓度对传感器影响规律及其补偿模型
    4.3 经济型传感器的快速校正方法
        4.3.1 快速校正方法
        4.3.2 快速校正方法的验证
    4.4 本章小结
5 相对湿度对传感器准确度的影响分析及补偿
    5.1 引言
    5.2 相对湿度对传感器影响规律及其补偿模型
    5.3 修正模型的验证
    5.4 结合相对湿度修正模型的快速校正方法
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目及得奖情况
    C.学位论文数据集
致谢



本文编号：3885125