其中C代表的含义是PM2。5的质量浓度,其表示的单位是mg/m3;W1代表的是进行采集前滤膜的重量,以mg为单位;W2代表的是进行采集后滤膜的重量,以mg为单位;代表在标准状况的采样的流量,以L/min为单位;t代表的是采样时间,其单位是min。因此,重量法是一种最直接并且最有效的方法。通常用其来衡量其他方法的正确性和精确性,它的弊端是称量是由实验人员手工操作,过程十分的繁杂,所以,另外三种方法更适合在监测仪上使用以实现测量的简单智能化。文献综述

1。2。2  射线吸收法

    使用一张滤纸来采集颗粒物,再用β射线对滤纸扫描,若射线透过颗粒物或者滤纸,β射线将因散射出现衰减现象,其衰减的程度会根据PM2。5的重量而成正比。因此可以根据射线的衰减情况来测算出PM2。5的重量。β射线衰减的原理:衰变发生在原子核中,当它进行时,β粒子会被释放,这种带电荷的粒子移速非常快,具有十分强劲的穿透力,但这种穿透力会因为β粒子穿过的物质层厚度的增加相应的削弱,这种现象就叫做β吸收。若β粒子穿透能力所能到达的最远距离比物质的厚度小十分多,则β射线会被其吸收掉,表达的公式为:

由上式:代表当滤纸上表面干净吸附物质为空时,β粒子穿过滤纸的数量;I代表当β射线透过进行吸附颗粒后厚度tm的滤纸,突破的β粒子数量;μm代表质量衰减系数或质量吸收系数,以cm2/mg为单位;目前国际较为普遍地使用β射线吸收原理来测量污染物颗粒数,即β射线自动监测仪,它可以通过抽气泵以恒流采集法来完成测量。

1。2。3  微量振荡天坪法

该方法主要流程是使用有两头,一粗一细的空心玻璃管,在细的那一头装上滤芯,把粗的那头固定住,让待监测的空气样本由粗的那头涌入,再由细的那头放出,空气中的污染粒子会被细的那头中的滤芯吸收。根据物理学原理,在电场的影响下,附带PM2。5的那头会以一固定频率振动,这个频率和滤芯重量的平方根成反比关系。然后,根据实验前后的细头的振动频率的变化,参照相关公式,就能够得出样品中污染物的浓度[4]。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

1。2。4  光散射法

    主要是根据空气中的颗粒物经过光线照射后反馈出的散射光信号的特性计算待测样品中的PM2。5的浓度大小。光散射法采用了mie散射理论,与颗粒物经过光照射后的各参数对PM2。5浓度的反向推导。而颗粒物经过光线照射后的散射现象与浓度,样本成分,性状,等各方面都有关系,这说明了PM2。5浓度与光散射之间没有固定的关系,他们的关系随时都有可能会出现差异,这也要求实验人员持续的用其他实验手段来对比校正,来取得一个较为稳定精确关系模型。 

2  系统硬件部分设计

2。1  硬件总体设计

PM2。5监测仪主要由主控单元、PM2。5监测模块、WiFi通信模块、gprs通信模块、液晶显示模块、薄膜按键模块、电源模块等模块构成,PM2。5监测模块采用与粒子计数器一样,采用光散射原理的神荣PPD42NS灰尘传感器监测周边PM2。5的浓度值,经过lpc2366单片机处理后,在lcd12864液晶显示屏上显示出来并通过WiFi发送给监控中心。监控中心接收存储PM2。5数据,并根据具体需求对PM2。5监测仪进行远程控制,最后将检测数据通过网页形式发布,用户只需通过联网设备便可以查询到室内的PM2。5值。如图2。1所示是PM2。5监测仪的结构图。

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