為預(yù)防呼吸性粉塵的危害,連續(xù)有效監(jiān)測(cè)個(gè)體呼塵的質(zhì)量濃度,根據(jù)光散射原理,研制以紅外光發(fā)射光二極管作為光源的便攜式個(gè)體呼吸性粉塵質(zhì)量濃度監(jiān)測(cè)試驗(yàn)樣機(jī),開發(fā)樣機(jī)的氣路控制電路和光路控制檢測(cè)電路;將試驗(yàn)樣機(jī)和對(duì)比儀器放于自制粉塵試驗(yàn)裝置,并向試驗(yàn)裝置通入流量為2 L/min、顆粒粒徑5μm左右的粉塵氣體。試驗(yàn)結(jié)果表明:粉塵質(zhì)量濃度在0～150 mg/m3范圍內(nèi),試驗(yàn)樣機(jī)電壓測(cè)量值隨粉塵質(zhì)量濃度的增大而增加,二者具有較好的線性關(guān)系;利用回歸方程計(jì)算的試驗(yàn)樣機(jī)質(zhì)量濃度測(cè)量值與對(duì)比儀器的粉塵質(zhì)量濃度測(cè)量值之間的相對(duì)誤差在±4%范圍內(nèi),該裝置滿足相關(guān)粉塵檢定規(guī)程要求。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,30(06)北大核心

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【部分圖文】：

光散射法測(cè)量原理

試驗(yàn)樣機(jī)工作系統(tǒng)的構(gòu)成如圖2所示。該系統(tǒng)主要包括氣路部分、光路部分、以及電路部分。氣路部分主要由分離器、光學(xué)腔、流量檢測(cè)傳感器、以及氣泵組成;光路部分主要在光學(xué)腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)，由發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)、透鏡、光敏二極管等元件組成;電路部分主要實(shí)現(xiàn)氣路、光路控制，信號(hào)采集，主要包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、信號(hào)放大、單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter,ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital to Analog Converter,DAC)等部分。2.1 氣路控制設(shè)計(jì)

當(dāng)粉塵質(zhì)量濃度一定時(shí)，散射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)成正比關(guān)系，因此，要保證入射光強(qiáng)的穩(wěn)定性。為了降低自然光對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，選用紅外光發(fā)光二極管作為光源，發(fā)射光波長(zhǎng)為880 nm，輻射照度達(dá)到3.5 m W/cm2。為確保入射光強(qiáng)穩(wěn)定，選用硅光電二極管檢測(cè)入射光強(qiáng)，此硅光二極管具有低成本、低暗電流、低電容等特點(diǎn)，此外，敏感度也較高。

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