【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于颗粒物监测，涉及一种颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，尤其涉及一种湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法。
技术介绍
1、基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器，也就是，粒径谱仪，近些年来逐渐被应用于监测室外环境空气中的细颗粒物浓度。相比传统光散射原理传感器，基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器的测量精度更高，对空气中颗粒物粒子的粒径段划分更细；相比于β射线法以及震荡天平法，基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器的设备与运维成本更低。
2、然而，与光散射原理传感器类似，基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器直接测量的是给定时间内不同粒径段颗粒物粒子的个数，但可以以更高精度测量细分不同粒径段的粒子数，而环境监测中对颗粒物的衡量单位是质量浓度，两者间需要进行转换。
3、此外，环境监测对细颗粒物的测量中，标准方法中计算的是颗粒物的干重质量浓度，而受限于设备成本，基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器无法做到硬件的完全除湿，一般测量的粒子数是颗粒物包含水分的情况下的数据，湿的颗粒物粒子质量较重且半径可能有所变化。并且，高湿度下基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器也可能受到光路中水分影响导致计数失准。
4、因此，必须想办法减少环境湿度对基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器的影响。目前，行业内对此通常有两类解决方式，其一是在硬件层面通过加装各类除湿装置和除湿环节来对颗粒物进行除湿；其二是通过算法，常见的是在高湿度情况下增加湿度校正因子（即基于测量的粒子数计算质量浓度时，增加一个与湿
5、但是，第一种解决方式增加了设备成本，同时无法完全补偿极端情况的湿度影响。第二种解决方法在单通道的光散射法传感器设备上应用效果良好，但是，基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器是多粒径段监测设备，其监测参数远多于单通道的光散射法传感器设备，且湿度对不同粒径段颗粒物的影响机理差异较大，因此现行算法在基于粒径谱方法的颗粒物测量仪器/传感器上的应用效果不佳。
6、因此，针对上述现有技术中存在的缺陷，需要研发一种新型的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提出一种湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其具备较广的适用性与较高的准确度。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、测量环境相对湿度，通过颗粒物监测设备测量环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗粒物粒子数；
5、基于不同粒径段的颗粒物粒子数、不同粒径段的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数和环境相对湿度确定颗粒物粒子数-质量浓度转化模型；
6、基于所述颗粒物粒子数-质量浓度转化模型确定所述颗粒物监测设备测量的环境空气中的pm2.5质量浓度。
7、优选地，环境空气中不同粒径段的颗粒物粒子数包括：粒径段为0-0.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为0.5-0.8微米的颗粒物粒子数、粒径段为0.8-1微米的颗粒物粒子数、粒径段为1-1.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为1.5-2.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为2.5-3微米的颗粒物粒子数和粒径段为3-4微米的颗粒物粒子数。
8、优选地，
9、在环境相对湿度小于30%时，所述颗粒物粒子数-质量浓度转化模型为：
10、；
11、在环境相对湿度大于等于30%且小于50%时，所述颗粒物粒子数-质量浓度转化模型为：
12、
13、
14、；
15、在环境相对湿度大于等于50%且小于75%时，所述颗粒物粒子数-质量浓度转化模型为：
16、
17、
18、；
19、在环境相对湿度大于等于75%时，所述颗粒物粒子数-质量浓度转化模型为：
20、
21、
22、；
23、式中，是粒径段为0-0.5微米的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数，是粒径段为0.5-0.8微米的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数，是粒径段为0.8-1微米的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数，是粒径段为1-1.5微米的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数，是粒径段为1.5-2.5微米的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数，是粒径段为2.5-3微米的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数，是粒径段为3-4微米的颗粒物粒子数-质量浓度转换系数，是粒径段为0-0.5微米的颗粒物粒子数，是粒径段为0.5-0.8微米的颗粒物粒子数，是粒径段为0.8-1微米的颗粒物粒子数，是粒径段为1-1.5微米的颗粒物粒子数，是粒径段为1.5-2.5微米的颗粒物粒子数，是粒径段为2.5-3微米的颗粒物粒子数，是粒径段为3-4微米的颗粒物粒子数，是环境相对湿度，m是颗粒物监测设备测量的pm2.5质量浓度。
24、优选地，通过颗粒物监测设备测量环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗粒物粒子数时，平滑处理粒径大于1.5微米的颗粒物粒子数。
25、优选地，通过颗粒物监测设备测量环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗粒物粒子数时，采样周期为1秒。
26、优选地，所述平滑处理为：对于粒径大于1.5微米的颗粒物，取5秒内测量的五个颗粒物粒子数的平均值作为其颗粒物粒子数。
27、优选地，在所述平滑处理时，先剔除五个颗粒物粒子数中的跳变数据，再取剩余的颗粒物粒子数的平均值作为其颗粒物粒子数。
28、优选地，所述颗粒物监测设备为粒径谱仪。
29、与现有技术相比，本专利技术的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法具有如下有益技术效果中的一者或多者：
30、1、本专利技术通过湿度补偿具备多粒径段监测能力的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，消除了湿度对质量浓度计算的影响，从而具备较广的适用性。
31、2、本专利技术额外引入了更大粒径段的粒子数并考虑了其与湿度的关系，修正补偿了湿度影响，计算准确度更高。
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1.一种湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，所述环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗粒物粒子数包括：粒径段为0-0.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为0.5-0.8微米的颗粒物粒子数、粒径段为0.8-1微米的颗粒物粒子数、粒径段为1-1.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为1.5-2.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为2.5-3微米的颗粒物粒子数和粒径段为3-4微米的颗粒物粒子数。
3.根据权利要求2所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，通过颗粒物监测设备测量环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗粒物粒子数时，平滑处理粒径大于1.5微米的颗粒物粒子数。
5.根据权利要求4所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，通过颗粒物监测设备测量环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗粒物粒子数时
6.根据权利要求5所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，所述平滑处理为：对于粒径大于1.5微米的颗粒物，取5秒内测量的五个颗粒物粒子数的平均值作为其颗粒物粒子数。
7.根据权利要求6所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，在所述平滑处理时，先剔除五个颗粒物粒子数中的跳变数据，再取剩余的颗粒物粒子数的平均值作为其颗粒物粒子数。
8.根据权利要求7所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，所述颗粒物监测设备为粒径谱仪。
...【技术特征摘要】
1.一种湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，所述环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗粒物粒子数包括：粒径段为0-0.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为0.5-0.8微米的颗粒物粒子数、粒径段为0.8-1微米的颗粒物粒子数、粒径段为1-1.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为1.5-2.5微米的颗粒物粒子数、粒径段为2.5-3微米的颗粒物粒子数和粒径段为3-4微米的颗粒物粒子数。
3.根据权利要求2所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的湿度补偿的颗粒物监测设备的质量浓度计算方法，其特征在于，通过颗粒物监测设备测量环境空气中粒径在4微米以下的不同粒径段的颗...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭东宸，代文帅，廖炳瑜，亓俊涛，张文仓，常鹏慧，韩佳成，
申请(专利权)人：北京英视睿达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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