[发明专利]固体灰尘颗粒径谱分析仪

权利要求书

1.一种测量灰尘微颗粒密度与直径谱的智能电子测量技术方案，其特征包括灰尘微颗粒样的泡室技术原理与颗粒粒径的图像计算显示框架、电路时序与计算系统控制逻辑；其中，

灰尘微颗粒样的泡室技术原理，包括高压电场的产生与颗粒选择原理、可复用泡面灰尘颗粒斑成像原理；

颗粒粒径的图像计算公式与算法，包括了泡面图像的存储过程，泡面斑点图像像素物理直径算法，电场与直径构造的颗粒径谱计算，颗粒的密度与径谱显示；

电路时序与计算系统控制逻辑，包括了泡室的灰尘颗粒气体取样时序、时序电路的使能信号与ARM计算系统的算法。

2.根据权利１所述的高压电场的产生与颗粒选择原理，其特征是二种高电压脉冲电路，泡室的结构，空间灰尘颗粒的带电技术，水平降速电场室与垂直电场室，垂直电场作用下的颗粒选择公式，具体包括：

高电压脉冲电路，包括了时序电路形成的固定频率脉冲电路所形成的高压升压电路，与ＡＲＭ系统的ＰＷＭ（脚）输出降频，形成的升压开关电路；

泡室的结构，包括了泡室外高电场颗粒带电电路，室内带电颗粒水平加速结构，垂直电场偏移选择结构，颗粒加速后吸附到泡面所在位置；

空间灰尘颗粒带电电路，包括双电极空间放电的电晕颗粒带电；

水平降速电场室与垂直电场室，包括了极板位置与电场强度的计算方法，极板的距离；

垂直电场作用下的颗粒选择公式，包括了在固定泡室、固定加速电场强度下，垂直电场强度对颗粒m的选择。

3.根据权利１所述的复用泡面灰尘颗粒斑成像原理，其特征是包括泡面灰尘颗粒吸附控制技术，清洗泡面已经吸附灰尘颗粒方法，颗粒斑的吸附图像形成，具体包括：

泡面灰尘颗粒吸附控制技术，包括固定垂直电场强度下的时序周期；

清洗泡面已经吸附灰尘颗粒方法，包括时序控制周期泡室的进气孔位置，泄气孔子位置；

颗粒斑的吸附图像形成，使用泡面与透镜分离结构，颗粒多次吸取灰尘尘累积形成。

4.根据权利１所述的泡面图像的存储过程，其特征是包括泡面灰尘颗粒图像，透镜成像与光学传感器像素生成，存储器存储传感数据，具体包括：

泡面灰尘颗粒累积，指多次吸取灰尘尘颗粒所形成的颗粒在泡面上的累积；

透镜成像与光学传感器像素生成，包括泡面位置，与透镜准确成像到光学传感器表面位置，传感器选择用CCD；

存储器存储传感数据，包括光学传感器的数据输出到存储器。

5.根据权利１所述的泡面斑点图像像素物理直径算法，其特征是包括斑点成像控制逻辑时序，最小斑点识别算法，像素对应物理距离常数方案，具体包括：

斑点成像控制逻辑时序，依据垂直电场对不同质量与大小颗粒的选择公式，电场强度的ＡＲＭ计算系统ＰＷＭ控制逻辑时序，稳定Ec下多次吸气控制时序；

最小斑点识别算法，包括arm计算系统，最小斑点发现算法，斑点占用像素数计算；

像素对应物理距离常数方案，包括固定位置的光学系统，泡面位置与泡面上标准线段（物理距离）计算方法，可控制图像放大倍率下的直径计算算法。

6.根据权利１所述的电场与直径构造的颗粒径谱计算，其特征是包括泡室电极位置结构，颗粒计算公式，变化Ｅc时对应颗粒径数组形成算法，直径计算，具体包括：

泡室电极位置结构，由泡室框架结构组成；

如文颗粒径－位置计算与显示方法；

如文变化Ｅc时对应颗粒径数组形成算法，包括受控制的arm的PWM输出，每Ec对应的颗粒径计算，数组格式；

如文的颗粒直径计算，由直径计算公式确定。

7.根据权利１所述的颗粒的密度与径谱显示，其特征是形成颗粒数量计算，形成数组绘图或例表，具体包括：

颗粒数量计算，由所斑点面积与颗粒直径平方之比确定；

形成数组绘图或例表，包括颗粒径，相同颗粒径颗粒数量，绘图，例表。

8.根据权利１所述的泡室的灰尘颗粒气体取样时序，其特征是时序的四个周期，气体取样二个子周期，清洗二周期过程，具体包括：

时序的四个周期，包括T1、T2、T3、T4周期，每周期的特征；

气体取样二个子周期，包括T1_1、T1_2周期，周期比；

清洗二周期过程，包括T1_1、T1_2周期，周期比。

9.根据权利１所述的时序电路的使能信号与ARM计算系统的算法，其特征是时序控制电路的使能信号，使能信号所处周期，使能信号对计算系统的算法启动，具体包括：

时序控制电路的使能信号，在完成T1、T2、T3周期后，启动使能信号，通知计算机（arm系统）进入图像处理与计算；

使能信号所处周期，由T4周期内发出，并等待计算系统计算完成后，结束本周期；

使能信号对计算系统的算法启动，使能信号只启动计算系统的图像处理。