本发明专利技术公开了一种气溶胶浓度检测方法、装置及系统，检测方法包括：利用消光元件对径直穿过检测室的入射光进行吸收，利用光阑来避免未被消光元件吸收的入射光返回到检测室；利用多个光电二极管分别接收入射光在检测室内散射形成的多角度的散射光、并转换为电信号；对多个电信号进行分析计算，以得到气溶胶的浓度。该方法能够提高气溶胶浓度检测的准确性。该方法能够提高气溶胶浓度检测的准确性。该方法能够提高气溶胶浓度检测的准确性。
【技术实现步骤摘要】
气溶胶浓度检测方法、装置及系统
[0001]本专利技术涉及气溶胶检测
，尤其涉及一种气溶胶浓度检测方法、装置及系统。
技术介绍
[0002]气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，所以气溶胶本身是具有不同物理属性的悬浮颗粒物。其自身的中值粒径、颗粒物密度等属性均有差异性。
[0003]当前口罩过滤效率、高效过滤器检测等检测技术大多是发生一定属性的盐性或油性气溶胶使其通过口罩或过滤器，然后使用气溶胶光度计检测其上下游气溶胶的浓度，进而计算其过滤效率。但是由于对气溶胶发生技术的掌握有差异性、气溶胶类型有差异性、通过口罩或过滤器后气溶胶的物理属性发生变化，由于这些差异及变化会降低当前的光散射气溶胶光度计测量质量浓度的准确性。
[0004]由Mie散射理论可知，散射光强与散射角、光波波长均有关系，由此反推可得在光波长固定时，不同角度的散射光强与均匀颗粒的粒径有一定关系；利用此关系在测得多角度散射光强的前提可以推得颗粒物的大致粒径范围，由此确认气溶胶物理属性。
[0005]目前气溶胶质量浓度的散射光测量系统常见的主要三种形式有近前向散射光测量系统、垂直方向散射光测量系统以及后向散射光测量系统。其散射光强度、灵敏度以及与粒径的关系均不同。同时测量气溶胶不同角度的散射光强，利用其不同角度散射强度的差异可以对不同属性的气溶胶进行分辨以及完成质量浓度的测量。
[0006]利用光散射法进行气溶胶质量浓度测量时，若光室内发生气溶胶弥散以及镜头光源受到污染等状况会影响气溶胶测量的准确度。所以在测量时对待测样气进行样气保护防止气溶胶在光室内发生弥散是非常有必要性。光源在通过光室时若不对光路进行处理同样会在光室内形成杂散光影响测量。散光的来源主要有光源发散以及光路结束照射模块内壁发生的散射。
[0007]本
技术介绍
所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请
技术介绍
的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
[0008]针对
技术介绍
中指出的问题，本专利技术提出一种气溶胶浓度检测方法、装置及系统，提高气溶胶浓度检测的准确性。
[0009]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：本专利技术提供一种气溶胶浓度检测方法，包括：利用消光元件对径直穿过检测室的入射光进行吸收，利用光阑来避免未被所述消光元件吸收的入射光返回到所述检测室；利用多个光电二极管分别接收入射光在所述检测室内散射形成的多角度的散射
光、并转换为电信号；对多个所述电信号进行分析计算，以得到气溶胶的浓度。
[0010]本申请一些实施例中，利用第一光电二极管接收入射光在所述检测室内散射形成的第一方向散射光、并转换为第一电信号；利用第二光电二极管接收入射光在所述检测室内散射形成的第二方向散射光、并转换为第二电信号；对所述第一电信号和所述第二电信号进行分析计算，以得到气溶胶的浓度。
[0011]本申请一些实施例中，所述第一方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为90
°
，所述第二方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为45
°
；或者，所述第一方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为120
°
，所述第二方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为60
°
。
[0012]本申请一些实施例中，利用第一平行半球面镜将所述第一方向散射光形成平行光，利用第一聚光半球面镜将平行光在所述第一光电二极管处汇聚为一光斑；利用第二平行半球面镜将所述第二方向散射光形成平行光，利用第二聚光半球面镜将平行光在所述第二光电二极管处汇聚为一光斑。
[0013]本申请一些实施例中，利用第一信号处理器接收所述第一光电二极管所产生的所述第一电信号、并反馈至控制中心；利用第二信号处理器接收所述第一光电二极管所产生的所述第二电信号、并反馈至控制中心；所述控制中心对所述第一电信号和所述第二电信号进行分析计算。
[0014]本申请一些实施例中，利用柱面镜将光源发出的入射光在进入所述检测室之前形成扁平状的一字型光；利用光源光阑消除入射光中的杂散光。
[0015]本申请一些实施例中，进入所述检测室的进气口中的气溶胶分为两路，一路作为样气直接进入所述检测室，另一路进入鞘流支路，用于产生鞘气流以对进入所述检测室内的所述样气形成包裹。
[0016]本申请一些实施例中，所述鞘流支路上设有过滤器和流量计，所述鞘流支路内的洁净气分为两路，一路用于产生鞘气流以对进入所述检测室内的所述样气形成包裹，另一路用于对光学元件进行保护。
[0017]本专利技术还提供一种用于实现如上所述的气溶胶浓度检测方法的装置，包括：检测室，气溶胶流经所述检测室；光源室，用于向所述检测室照射入射光，所述光源室内设有光源光阑；光陷阱室，其与所述光源室正对设置，入射光经所述检测室到达所述光陷阱室，所述光陷阱室内设有消光元件；多个散射光接收室，所述多个散射光接收室设于所述光源室和所述光陷阱室之间，每个所述散射光接收室与所述光陷阱室之间的夹角不相同，每个所述散射光接收室内设有光电二极管，用于接收入射光在所述检测室内散射形成的散射光、并转换为电信号。
[0018]还专利技术还提供一种气溶胶浓度检测系统，包括如上所述的气溶胶浓度检测装置，还包括：
鞘气支路，与所述检测室的进气口连通，用于产生洁净鞘气流以对流入所述检测室的气溶胶形成包裹；负反馈调节支路，与所述检测室的出气口连通。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本申请所公开的气溶胶浓度检测装置中，通过光陷阱室、多个散射光接收室同时对入射光的多角度散射光进行检测，以便对气溶胶进行基本物理属性的确认以及质量浓度的测量，提高气溶胶浓度检测的准确性。
[0020]各个光室相对独立，互不干涉，检测手段更为直接，检测结构更为准确。
[0021]结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为根据实施例的气溶胶浓度检测系统的结构示意图；图2为根据实施例的气溶胶浓度检测装置的结构示意图；图3为根据实施例的气溶胶浓度检测装置沿光源室和光陷阱室的轴线剖的剖视图；图4为根据实施例的垂直散射光接收室的剖视图。
[0024]附图标记：10
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光源室，11
‑
光源，12
‑
光源光阑，13
‑
柱面镜，14
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光源保护进气嘴，15
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光源调整座；20
‑
光陷阱室，21
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气溶胶浓度检测方法，其特征在于，包括：利用消光元件对径直穿过检测室的入射光进行吸收，利用光阑来避免未被所述消光元件吸收的入射光返回到所述检测室；利用多个光电二极管分别接收入射光在所述检测室内散射形成的多角度的散射光、并转换为电信号；对多个所述电信号进行分析计算，以得到气溶胶的浓度。2.根据权利要求1所述的气溶胶浓度检测方法，其特征在于，利用第一光电二极管接收入射光在所述检测室内散射形成的第一方向散射光、并转换为第一电信号；利用第二光电二极管接收入射光在所述检测室内散射形成的第二方向散射光、并转换为第二电信号；对所述第一电信号和所述第二电信号进行分析计算，以得到气溶胶的浓度。3.根据权利要求2所述的气溶胶浓度检测方法，其特征在于，所述第一方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为90
°
，所述第二方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为45
°
；或者，所述第一方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为120
°
，所述第二方向与入射光在所述检测室内径直传播方向之间的夹角为60
°
。4.根据权利要求2所述的气溶胶浓度检测方法，其特征在于，利用第一平行半球面镜将所述第一方向散射光形成平行光，利用第一聚光半球面镜将平行光在所述第一光电二极管处汇聚为一光斑；利用第二平行半球面镜将所述第二方向散射光形成平行光，利用第二聚光半球面镜将平行光在所述第二光电二极管处汇聚为一光斑。5.根据权利要求4所述的气溶胶浓度检测方法，其特征在于，利用第一信号处理器接收所述第一光电二极管所产生的所述第一电信号、并反馈至控制中心；利用第二信号处...
【专利技术属性】
技术研发人员：巩永存，刘凯，赵顺，王坤，张辰，齐延志，
申请(专利权)人：青岛众瑞智能仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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