基于菲涅爾透鏡濃度測試的基礎(chǔ)技術(shù)研究.pdf

1、近年來，我國眾多行業(yè)在工農(nóng)業(yè)及科學(xué)技術(shù)飛速進步的帶領(lǐng)下也得到了快速發(fā)展。這些發(fā)展為人們提供了便利舒適的同時還產(chǎn)生了大量的污染物。人們的身體健康以及日常生活因排放在大氣中的粉塵顆粒的增多受到了一定的威脅。測量大氣中粉塵濃度是實現(xiàn)環(huán)境保護與治理重要的一步。生活中常見的粉塵濃度測量儀器大多采用接觸式的測量方法。雖然可達到較高的測量精度，但是這些方法的測試周期長。而且測量成本也很高。近幾年發(fā)展起來的基于光電檢測技術(shù)的粉塵濃度測量技術(shù)，如透射法，

2、散射法等光學(xué)測量方法。這些方法具有在線測量等優(yōu)點，因此也逐漸受到重視，應(yīng)用越來越廣。
　　本文基于光學(xué)測量法的優(yōu)點針對透射法和散射法測量精度差的問題，提出基于菲涅爾透鏡的散射法與透射法結(jié)合的方法對粉塵濃度進行測量。將穩(wěn)定的入射光照射到待測粉塵區(qū)域，粉塵顆粒遇到光后，一部分光能量被吸收，按其原來的傳播途徑傳播，另一部分光則因粉塵顆粒發(fā)生散射現(xiàn)象，偏離了原來的傳播方向。本文就是根據(jù)粉塵顆粒對光的作用，經(jīng)光電探測器接受所測信號，通過測量

3、經(jīng)粉塵作用后透射光的衰減程度或散射光的衰減程度，可間接體現(xiàn)出待測粉塵區(qū)域的濃度。僅僅使用光透射法或光散射法測量粉塵濃度，測量的粉塵濃度范圍十分有限。當粉塵濃度較高或者較低時并不能精確的測量出粉塵濃度的實際大小。為了進一步改善測量大氣環(huán)境中粉塵濃度的方法，本文將光散射法與光透射法進行結(jié)合。利用菲涅爾透鏡，將點光源的光擴散為占有大空間的平行光，照射進粉塵待測區(qū)域，經(jīng)過粉塵作用的光信號，基于光透射法適用的朗伯比爾原理，光散射法適用的Mie散射