颗粒物光散射测量系统及方法技术方案

一种颗粒物光散射测量系统，包括散射测量室、光源、散射光探测器、数据采集分析模块、光源起偏装置及多个散射光检偏装置。所述散射测量室包括光通道及颗粒物进样通道，所述光通道的中心线和所述颗粒物进样通道的中心线相交于一交汇点。所述光源安装于所述散射测量室一侧。所述光源起偏装置位于所述散射测量室及所述光源之间。所述多个散射光检偏装置位于以所述交汇点为起点与所述光通道的中心线成不同角度位置上，所述散射光探测器对应所述多个散射光检偏装置设置，用于接收来自所述多个散射光检偏装置的光线。本发明专利技术还提供一种颗粒物光散射测量方法。本发明专利技术是基于颗粒物多角度散射法对颗粒物测量，可测定颗粒物的粒径及属性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及颗粒物量测领域，特别涉及一种颗粒物光散射测量系统及方法。
技术介绍
近年来，倍受社会瞩目的大气“灰霾”问题引起了国际社会以及我国政府的高度重视，国务院紧急出台的“大气污染防治行动计划”明确指出地方政府要对空气质量负总责，要求空气污染较重的城市要率先开展大气颗粒物来源解析工作，为大气污染防治和管理提供技术支撑。传统的颗粒物来源解析的方法主要有质谱、离子色谱(IC)、X射线、热光等方法，其中以质谱和离子色谱分析方法得到的颗粒物成份信息最为全面，但它们多采用离线的方式，前期处理工作较麻烦，还导致某些成分失活、测量精度降低，同时也存在仪器复杂、维护困难、价格昂贵等问题，难以大规模推广应用。随着光学技术的日益发展，光散射技术已成为一种颗粒物的非接触快速在线测量技术，目前，在颗粒物的在线监测方面，通常使用单角度光散射技术实现颗粒物粒径测量，还存在难以实现测量颗粒物属性的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实有必要提供一种能测量颗粒物粒径和属性的颗粒物光散射测量系统及方法。本专利技术涉及一种颗粒物光散射测量系统，包括：散射测量室，包括光通道及颗粒物进样通道，所述光通道的中心线和所述颗粒物进样通道的中心线相交于一交汇点；光源；安装于所述散射测量室一侧，用于提供向所述散射测量室提供光线；散射光探测器，用于接收来自散射测量室的散射光；数据采集分析模块，用于采集分析来自所述散射光探测器的光电转换信号；光源起偏装置，位于所述散射测量室及所述光源之间；及多个散射光检偏装置，位于以所述交汇点为起点与所述光通道的中心线成不同角度位置上，所述散射光探测器对应所述多个散射光检偏装置设置，用于接收来自所述多个散射光检偏装置的光线。进一步地，所述光通道与所述颗粒物进样通道垂直相交。进一步地，所述散射光探测器为多个散射光探测器，所述多个散射光探测器与所述多个散射光检偏装置一一对应设置，用于分别接收来自所述多个散射光检偏装置的光线。进一步地，所述多个散射光检偏装置为四个散射光检偏装置，所述多个散射光探测器为四个散射光探测器。进一步地，所述四个散射光检偏装置分别位于以所述交汇点为起点与所述光通道的中心线成30度角、50度角、130度角及150度角的位置上。进一步地，所述数据采集分析模块电连接或无线连接所述散射光探测器。本专利技术还涉及一种颗粒物光散射测量方法，使用所述的颗粒物光散射测量系统，所述颗粒物光散射测量方法包括：所述光源及所述光源起偏装置工作，提供进入所述散射测量室的光通道的偏振光束；颗粒物沿着所述散射测量室的颗粒物进样通道进入所述散射测量室；所述颗粒物进入偏振光束的照射区域时发生散射，散射光传输到不同角度位置上的所述散射光检偏装置；经过检偏后的偏振散射光传输到对应的所述散射光探测器；所述数据采集分析模块同步采集分析来自所述散射光探测器的光信号，从而得到颗粒物的粒径、属性。进一步地，所述颗粒物沿着所述颗粒物进样通道的中心线方向进入所述颗粒物进样通道。进一步地，所述偏振光束沿所述光通道的中心线方向进入所述光通道。进一步地，所述数据采集分析模块进一步统计计算颗粒物的浓度。相对于现有技术，本专利技术是基于颗粒物多角度散射法对颗粒物测量，可测定颗粒物的粒径及属性。附图说明图1为本专利技术实施例的一种颗粒物光散射测量系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例的一种颗粒物光散射测量方法的流程示意图。元件标号说明：散射测量室 1光通道 11颗粒物进样通道 13光源 2光源起偏装置 3散射光检偏装置 4第一散射光检偏装置 4a第二散射光检偏装置 4b第三散射光检偏装置 4c第四散射光检偏装置 4d散射光探测器 5第一散射光探测器 5a第二散射光探测器 5b第三散射光探测器 5c第四散射光探测器 5d数据采集分析模块 6如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。以下将通过实施例来解释本
技术实现思路
，本专利技术的实施例并非用于限制本专利技术须在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本专利技术的目的，而非用于限制本专利技术。需要说明的是，以下实施例及图示中，与本专利技术非直接相关的组件已省略而未绘示；且图式中各组件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用于限制实际比例。具体实施方式请参阅图1，本专利技术实施例的颗粒物光散射测量系统用于测定气体中颗粒物浓度、粒径及属性。所述颗粒物光散射测量系统包括散射测量室1、安装于所述散射测量室1一侧的光源2、光源起偏装置3、位于不同散射角度上的散射光检偏装置4、散射光探测器5及数据采集分析模块6。所述散射测量室1包括光通道11和与所述光通道11相交的颗粒物进样通道13。一实施方式中，所述光通道11与所述颗粒物进样通道13垂直相交。一实施方式中，所述散射测量室1呈长条形。一实施方式中，所述光通道11水平设置，所述颗粒物进样通道13竖直设置，以供颗粒物利用自身重量通过所述颗粒物进样通道13。一实施方式中，颗粒物可沿着图1所示的箭头A方向进入所述颗粒物进样通道13。一实施方式中，所述光通道11的中心线与所述颗粒物进样通道13的中心线相交于一交汇点15。所述光源2位于所述散射量测室1的光通道11的一端。所述光源2可根据不同的应用场景选择不同的光源类型，例如激光、发光二极管光源、日光灯等。所述光源2的波长、功率也可根据不同的应用场景选择。所述光源起偏装置3设置于所述光源2与所述散射量测室1的光通道11之间。所述光源起偏装置3可位于所述光源2的光线进入所述光通道11的光路上。所述光源起偏装置3可为偏振片，尼科耳棱镜等。所述光源起偏装置3对所述光源2发出的光进行偏振，偏振角度可根据不同场景或所述光源2、所述光源起偏装置3与所述光通道11的位置关系而定。一实施方式中，所述光源2发出的光经过所述光源起偏装置3偏振后的偏振光束沿图1所示的箭头B方向进入所述光通道11。一实施方式中，所述光源2发出的光经过所述光源起偏装置3偏振后的偏振光束沿所述光通道11中心线的方向进入所述光通道11。所述散射光检偏装置4位于以所述交汇点15为起点与所述光通道11的中心线成不同角度的位置上，用于对经过颗粒物进行不同角度散射的偏振光进行检偏。所述不同角度可根据不同场景或需要进行设置。所述散射光检偏装置4的数量可根据实际需要设置为多个。一实施方式中，所述散射光检偏装置4为四个，包括第一散射光检偏装置4a、第二散射光检偏装置4b、第三散射光检偏装置4c及第四散射光检偏装置4d。所述第一散射光检偏装置4a位于以所述交汇点15为起点与所述光通道11的中心线成约30度角的位置上。所述第二散射光检偏装置4b位于以所述交汇点15为起点与所述光通道11的中心线成约50度角的位置上。所述第三散射光检偏装置4c位于以所述交汇点15为起点与所述光通道11的中心线成约130度角的位置上。所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颗粒物光散射测量系统，包括：散射测量室；光源；安装于所述散射测量室一侧，用于提供向所述散射测量室提供光线；散射光探测器，用于接收来自散射测量室的散射光；数据采集分析模块，用于采集分析来自所述散射光探测器的光电转换信号；其特征在于：所述散射测量室包括光通道及颗粒物进样通道，所述光通道的中心线和所述颗粒物进样通道的中心线相交于一交汇点；所述颗粒物光散射测量系统还包括：光源起偏装置，位于所述散射测量室及所述光源之间；及多个散射光检偏装置，位于以所述交汇点为起点与所述光通道的中心线成不同角度位置上，所述散射光探测器对应所述多个散射光检偏装置设置，用于接收来自所述多个散射光检偏装置的光线。

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物光散射测量系统，包括：散射测量室；光源；安装于所述散射测量室一侧，用于提供向所述散射测量室提供光线；散射光探测器，用于接收来自散射测量室的散射光；数据采集分析模块，用于采集分析来自所述散射光探测器的光电转换信号；其特征在于：所述散射测量室包括光通道及颗粒物进样通道，所述光通道的中心线和所述颗粒物进样通道的中心线相交于一交汇点；所述颗粒物光散射测量系统还包括：光源起偏装置，位于所述散射测量室及所述光源之间；及多个散射光检偏装置，位于以所述交汇点为起点与所述光通道的中心线成不同角度位置上，所述散射光探测器对应所述多个散射光检偏装置设置，用于接收来自所述多个散射光检偏装置的光线。2.如权利要求1所述的颗粒物光散射测量系统，其特征在于：所述散射光探测器为多个散射光探测器，所述多个散射光探测器与所述多个散射光检偏装置一一对应设置，用于分别接收来自所述多个散射光检偏装置的光线。3.如权利要求2所述的颗粒物光散射测量系统，其特征在于：所述多个散射光检偏装置为四个散射光检偏装置，所述多个散射光探测器为四个散射光探测器。4.如权利要求3所述的颗粒物光散射测量系统，其特征在于：所述四个散射光检偏装置分别位于以所述交汇点为起点与所述光通道的中心线成30度角、50度角...

【专利技术属性】
技术研发人员：宾泽明，刘燕林，文新江，邱致刚，
申请(专利权)人：中兴仪器深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44