[发明专利]颗粒物浓度检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及颗粒物浓度检测技术，更具体地，涉及一种能够更加迅速地检测颗粒物浓度的颗粒物浓度检测方法。

背景技术

随着中国经济的持续发展，人们的生活标准也逐步改善。但是，环境污染问题日益突出。PM2.5(直径小于2.5um的颗粒物)与人们的健康密切相关。PM2.5的增加将引起各种呼吸道的疾病。由于空气质量越来越差，空气净化技术和净化产生发展非常迅速。当前，小颗粒物的检测方法主要有以下几种：

1)吸入谱扫描方法，这种测量方法的精度较高，并且可以区分不同直径颗粒物的浓度。但是，这种测量方法的成本较高，并且局限于特殊的测量设备。因此，该测量方法并不适用于日常的使用。

2)简单的光散射原理和热空气动力学的原理。通过对空气进行加热以产生热对流，小颗粒物流动到检测光区域，从而被检测。这种检测方法的成本较低，并因此被广泛采用。但是，该检测方法会引起较大的功耗。此外，较大的设备通常使用切割设备来区分颗粒物尺寸。切割设备的成本通常较高，并且较大，因此这种检测方法也不适用于日常的使用。

因此，需要一种能够适合于低成本的迅速地检测颗粒物浓度的颗粒物浓度检测方法。

发明内容

本公开提出了一种颗粒物浓度检测方法，成本较低且能够迅速地检测颗粒物浓度。

根据本发明的一个方面，提出了一种颗粒物浓度检测方法，包括： 使光照射到包含已知浓度的至少一种颗粒物的参考气体上，产生光散射效应，并使用光检测器检测所述光在至少一个光散射角度上的散射强度，作为所述至少一种颗粒物的参考值；使相同强度的光照射到包含浓度未知的所述至少一种颗粒物的待测气体上，并且所述光检测器检测所述光在所述至少一个光散射角度上的散射强度，作为所述至少一种颗粒物的测量值；以及根据颗粒物散射原理，基于所述参考值和所述测量值，计算所述至少一种颗粒物的浓度。

根据实施例，要测量的光散射角度的数量等于或大于所述至少一种颗粒物的数量。

根据实施例，所述至少一种颗粒物包括颗粒物X，其浓度为D_PMX，且光检测器A检测到的颗粒物X在一个光散射角度上的参考值为P_{A_PMX}，，针对浓度未知的颗粒物X，假定颗粒物X的浓度为C_PMX，所述光检测器A检测到的测量值为D_A，则有

根据上述公式可以计算出颗粒物X的浓度C_PMX。

根据实施例，所述至少一种颗粒物包含两种颗粒物X和Y，其浓度分别为D_PMX和D_PMY，且光检测器A和B检测到的颗粒物X和Y在两个光散射角度上的参考值分别为P_{A_PMX}、P_{A_PMY}，、P_{B_PMX}，和P_{B_PMY}，针对浓度未知的颗粒物X和Y，假定颗粒物X和Y的浓度分别为C_PMX和C_PMY，所述光检测器A和B检测到的测量值分别为D_A和D_B，则有

根据上述公式可以计算出颗粒物X和Y的浓度C_PMX和C_PMY。

根据实施例，所述至少一种颗粒物是大颗粒物，其直径为约10um。

根据实施例，所述至少一种颗粒物是小颗粒物，其直径为约2.5um。

根据实施例，所述光检测器是光电二极管。

根据实施例，在使光照射到包含已知浓度的至少一种颗粒物的参考颗粒物上之前，还包括：将参考气体充入待测量区域。

根据实施例，在使相同强度的光照射到包含浓度未知的所述至少一种颗粒物的待测气体上之前，还包括：使待测量区域填充有所述待测气体。

与现有技术不同，根据本发明实施例的颗粒物浓度检测方法改善了颗粒物检测的性能，至少包括：

1.通过光学方法区分不同直径的颗粒物，因此成本较低；

2.通过利用参考值和测量值来计算颗粒物的浓度，因此可以迅速地检测颗粒物浓度。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1是示出了根据本发明实施例的颗粒物浓度检测方法的流程图；

图2是示出了可以使用根据本发明实施例的颗粒物浓度检测方法的仪器的示意图。

具体实施方式