[发明专利]一种基于超声波检测技术的大气颗粒物组成成份检测系统

说明书

本发明公开了大气检测技术领域的一种基于超声波检测技术的大气颗粒物组成成份检测系统，包括超声波发生单元，所述超声波发生单元的输出端电性连接超声波接收单元的输入端，所述超声波接收单元的输出端电性连接信号放大单元的输出端，所述单片机分别双向电性连接分析单元和上位机，所述上位机的输出端电性连接数据存储单元的输入端，根据超声波接收单元所接收的超声波的传播时间、计算超声波的传播速度、然后根据声速和温湿度计算出大气中的颗粒物的组成成分，本发明在超声波接收的过程中实现了超声波的经过了信号的放大与整形，保证了接收信号的准确性，本发明还实现了检测数据和检测结果的远程传输。

技术领域

本发明涉及大气检测技术领域，具体为一种基于超声波检测技术的大气颗粒物组成成份检测系统。

背景技术

大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称。各种颗粒状物质均匀地分散在空气中构成一个相对稳定的庞大的悬浮体系，即气溶胶体系，因此大气颗粒物也称为大气气溶胶。随着我国经济的飞速增长和城市化进程不断加速，大气颗粒物是目前我国多数城市的首要污染物，灰霾污染呈显著上升趋势。目前，我国城市群大气污染为煤烟型与机动车尾气污染共存的特殊大气复合污染的类型，具有明显的局地污染和区域污染相结合、污染物之间相互耦合的特征，其表现为高浓度大气颗粒物使大气浑浊、能见度下降，“看不见蓝天”已成为许多城市的共同忧患，大气污染还给人体健康带来新的威胁，民众呼吸道疾病患病率显著上升。传统的大气颗粒物化学组分的测量方法主要有质谱、离子色谱（IC）、X射线、热光等方法，传统的检测方法检测效率低，检测结果不准确，而且成本较高，为此，我们提出一种基于超声波检测技术的大气颗粒物组成成份检测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超声波检测技术的大气颗粒物组成成份检测系统，以解决上述背景技术中提出的传统的检测方法检测效率低，检测结果不准确，而且成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于超声波检测技术的大气颗粒物组成成份检测系统，包括超声波发生单元，所述超声波发生单元的输出端电性连接超声波接收单元的输入端，所述超声波接收单元的输出端电性连接信号放大单元的输入端，所述信号放大单元的输出端电性连接回波整形单元的输入端，所述回波整形单元的输出端电性连接微处理器的输入端，所述微处理器的输出端电性连接单片机的输入端，所述单片机的输出端分别电性连接显示单元、打印单元和无线通讯单元的输入端，所述无线通讯单元的输出端电性连接远程终端的输入端，所述单片机分别双向电性连接分析单元和上位机，所述上位机的输出端电性连接数据存储单元的输入端，所述单片机的输入端电性连接A/D转换单元的输出端，所述A/D转换单元的输入端电性连接信号调整电路的输出端，所述信号调整电路的输入端分别电性连接温度传感器和湿度传感器的输出端；

通过所述超声波发生单元在需要检测的大气中发射超声波，超声波接收单元接收所述超声波发生单元所发射的超声波，通过所述信号放大单元进行接收信号的放大，放大后的超声波信号经过所述回波整形单元进行信号的整形，并将整形后的信号传输至微处理器，通过所述微处理器进行数字滤波和计算，并将信号传递至单片机，通过所述温度传感器和湿度传感器检测被测大气中的温度和湿度的信息，经过所述信号调整电路进行信号调整，并通过所述A/D转换单元将模拟信号转换成数字信号，并将信号反馈至单片机，通过所述分析单元进行对接收并处理的超声波信号进行分析，并逻辑计算被测大气的成分浓度，并将计算结果反馈至单片机，通过所述显示单元显示所接收的超声波信号的波形和显示分析结果，通过所述打印单元将分析结果显示出来，通过所述上位机发出操控指令和接收数据信息，通过所述数据存储单元进行数据的存储，通过所述无线通讯单元将检测的数据信息传输至所述远程终端。

优选的，所述回波整形单元为施密特触发器。

优选的，所述远程终端为智能手机、PC或平板电脑。

优选的，所述上位机通过RS232串口与单片机连接。

优选的，所述微处理器的核心部件为Z80CPU。