[发明专利]一种基于β射线法和光散射原理的颗粒物实时测量方法

说明书

本发明公开了一种基于β射线法和光散射原理的颗粒物实时测量方法，包括以下步骤：步骤一，通过光学检测模块并根据粒子平均密度或拟合系数获得待测气体中颗粒物的质量浓度作为实时质量浓度；步骤二，设定β射线检测模块的富集时间；步骤三，让所述β射线检测模块富集所述颗粒物至所述富集时间后得到所述颗粒物的粒子标准质量浓度；步骤四，根据所述粒子标准质量浓度调整所述粒子平均密度和所述拟合系数；步骤五，通过所述光学检测模块并根据校准后的所述粒子平均密度或校准后的所述拟合系数获得校准后质量浓度作为所述待测气体中颗粒物的所述实时质量浓度；本发明的测量方法能够准确的测得待测气体中颗粒物的粒子实时质量浓度。

技术领域

本发明涉及气溶胶检测领域技术领域，尤其是基于β射线法和光散射原理的颗粒物实时测量方法。

背景技术

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，近年来，我国大气颗粒物监测技术取得了较大的进步，目前已有基于β射线法和光散射法相结合测量烟气颗粒物的方法应用，具体方法为：先采集烟气，再将烟气分成两路，然后采用β射线法和光散射法分别检测两路的烟气颗粒物，并以β射线法为标准来校正光散射法的测量值。

现有技术中，基于β射线法和光散射法相结合测量烟气颗粒物的方法存在如下问题：1.在先技术使用的是分气路系统，β射线法和光散射法并不是测量同一气路的颗粒物，此时以β射线法为标准会导致测量误差；2.在先技术光学检测模块是测量颗粒物的散射光脉冲信号包括光强及脉冲个数，从而得到光学等效粒径及粒子个数浓度，并且通过统计计算得到的颗粒物浓度。如果在颗粒物浓度较高时，由于重叠误差的存在该光学检测模块不能准确的测得颗粒物的粒子浓度； 3.在先技术的分析方法是一直以β射线法为标准来矫正光散射法来实现对颗粒物的实时监测，该分析方法过于单一，并没有周全地考虑到两种方法的优缺点，在低浓度下，β射线法富集时间固定，可能存在富集质量达不到检出质量的情况，使得β射线法测量结果存在着较大偶然误差；因此需要寻找一种能够解决此类问题的方法。

发明内容

有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本发明提供了一种基于β射线法和光散射原理的颗粒物实时测量方法，包括以下步骤：步骤一，通过光学检测模块并根据粒子平均密度或拟合系数获得待测气体中颗粒物的质量浓度作为实时质量浓度；步骤二，确定β射线检测模块的富集时间；步骤三，让所述β射线检测模块富集所述颗粒物至所述富集时间后得到所述颗粒物的粒子标准质量浓度；步骤四，根据所述粒子标准质量浓度调整所述粒子平均密度和所述拟合系数；步骤五，通过所述光学检测模块并根据校准后的所述粒子平均密度或校准后的所述拟合系数获得校准后质量浓度作为所述待测气体中颗粒物的所述实时质量浓度。

根据本专利背景技术中对现有技术所述，采用分气路系统，β射线法和光散射法并不是测量同一气路的颗粒物，此时以β射线法为标准会导致测量误差；在颗粒物浓度较高时，由于重叠误差的存在光学检测模块不能准确的测得颗粒物的粒子浓度；以β射线法为标准矫正光散射法来实现对颗粒物的实时监测，没有考虑到两种方法的优缺点；而本发明公开的基于β射线法和光散射原理的颗粒物实时测量方法，采用共气路系统，光学检测模块和β射线检测模块测量同样的颗粒物样品，使得矫正值更加准确；而且，采用共气路以后，整体结构更加紧凑；通过判断所述粒子计数浓度是否大于粒子预设计数浓度来判断此时颗粒物浓度高低，当大于时，此时颗粒物浓度过高，采用粒子直流质量浓度来作为颗粒物的实时质量浓度，否则采用粒子计数质量浓度来作为颗粒物的实时质量浓度，提高了在不同环境下实时测量的准确性；而且，本发明的测量方法，先将实时质量浓度作为估计质量浓度，通过估计质量浓度计算出β射线检测模块的富集时间，然后通过β射线检测模块测量出粒子标准质量浓度，通过粒子标准质量浓度调整拟合系数或粒子平均密度，增加了光学检测模块和β射线检测模块互相反馈机制，使得测量更加准确。

另外，根据本发明公开的一种基于β射线法和光散射原理的颗粒物实时测量方法还具有如下附加技术特征：