本文選題：光散射　切入點：粉塵濃度　出處：《山東建筑大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：空氣質(zhì)量問題制約著人們的生活水平。當(dāng)前霧霾天氣頻發(fā),粉塵作為霧霾的主要成因成為研究重點。城市一直是粉塵污染的重災(zāi)區(qū),主要來源是汽車尾氣和建筑揚塵。面向道路交通和建筑工地等開放大氣環(huán)境下的粉塵實時檢測系統(tǒng)成為研究重點之一。本課題針對以上問題設(shè)計開發(fā)一套面向開放大氣環(huán)境下的粉塵濃度網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)。本文首先介紹了粉塵顆粒物的種類及危害,表明粉塵濃度測控的重要性。對比常用的粉塵濃度檢測方法與除塵方法,選擇光散射法作為實時檢測方法。同時充分調(diào)研國內(nèi)外主流光散射顆粒物濃度檢測裝置的性能指標(biāo)。然后分析光散射的相關(guān)理論,詳細(xì)闡述了Mie散射原理,并以此作為基礎(chǔ)理論。通過分析光電檢測裝置輸出的電信號,建立檢測信號同顆粒物粒徑之間的關(guān)系,實現(xiàn)粉塵顆粒數(shù)濃度到質(zhì)量濃度的轉(zhuǎn)換。為了提高檢測精度及穩(wěn)定性,在設(shè)計粉塵顆粒物濃度傳感器時,選用雙測量光路的方案。采用分光鏡同步測量入射光強(qiáng)度變化,利用光強(qiáng)補償方法有效消除因入射光強(qiáng)改變帶來的測量誤差。設(shè)計了傳感器轉(zhuǎn)換電路及系統(tǒng)原理電路,并通過GPRS模塊與信號處理器組成分布式網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)采集及除塵裝置控制。利用LabVIEW平臺開發(fā)上位機(jī)程序,對不同檢測點的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示與存儲,并控制檢測位置的除塵裝置,從而實現(xiàn)開放大氣環(huán)境下的粉塵濃度有效測控。最后對傳感器進(jìn)行標(biāo)定,確定傳感器系數(shù)K,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。針對課題進(jìn)行總結(jié)與展望,并對課題中存在的問題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,明確了今后研究的方向。
[Abstract]:The problem of air quality restricts people's living standard. At present, haze weather is frequent, dust as the main cause of haze has become the focus of research. Cities have been the worst disaster areas for dust pollution. The main sources are automobile exhaust and building dust. The real-time dust detection system under open atmosphere such as road traffic and construction site becomes one of the key points of the research. This paper designs and develops a set of open-oriented dust detection system for the above problems. The network measurement and control system of dust concentration in atmospheric environment. This paper first introduces the types and hazards of dust particles. It shows the importance of dust concentration measurement and control. The light scattering method is chosen as the real time detection method. At the same time, the performance index of the main light scattering particle concentration detection device at home and abroad is fully investigated. Then, the related theory of light scattering is analyzed, and the principle of Mie scattering is expounded in detail. Based on this theory, the relationship between the detection signal and the particle size is established by analyzing the electrical signal output from the photoelectric detection device, and the conversion from the number of dust particles to the mass concentration is realized. In order to improve the detection accuracy and stability, In the design of dust particle concentration sensor, the scheme of double measuring light path is selected. The intensity change of incident light is measured synchronously by using a spectroscope. The measurement error caused by the change of incident light intensity is effectively eliminated by using the light intensity compensation method. The sensor conversion circuit and the system principle circuit are designed, and the distributed network is made up of GPRS module and signal processor. The LabVIEW platform is used to develop the upper computer program to display and store the data of different detection points, and to control the dust removal device in the detection position. In order to realize the effective measurement and control of dust concentration in open atmosphere environment. Finally, calibrate the sensor, determine the sensor coefficient K, and analyze the data. The corresponding improvement measures are put forward for the problems in the subject, and the research direction in the future is clarified.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X84;TP274

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本文編號：1590552