[发明专利]一种基于雾化芯的粒径分布的测量方法和测量装置

说明书

本申请实施例涉及一种基于雾化芯的粒径分布的测量方法和测量装置，涉及颗粒物粒径测量的技术领域，包括以下步骤：获取经过雾化芯的待测气体样本的遮光率；将待测气体样本的遮光率输入到一个粒径映射模型中，得到待测气体样本的粒径分布系数；其中，所述粒径映射模型是基于所述雾化芯预先构建的气体样本的遮光率和粒径分布系数的数学模型。本申请实施例提高光电探测的灵敏度，且不受限于待测的颗粒粒径范围要求，提高粒径分布的测量准确性和测量效率。

技术领域

本申请涉及颗粒物粒径测量的技术领域，特别涉及一种基于雾化芯的粒径分布的测量方法和测量装置。

背景技术

颗粒物粒径分布的测量在工业中大量应用，如煤矿开采中的粉尘颗粒物、火灾报警中的固态微粒子等。随着工业技术水平的提升，颗粒粒径分布的测量精度要求也在不断提高。

相关技术中，测量颗粒粒径的方法有多种，如沉降法、显微镜法和电感应法等。其中，沉降法无法适用测量多种成分混合的颗粒系，且沉降法对颗粒物的大小也有严格限制；显微镜法无法就总体颗粒系进行全面测量，且存在测量周期较长的弊端；电感应法要求颗粒粒径的范围较高，当颗粒粒径较大，则容易产生沉降干扰测量结果准确性，而在颗粒粒径较小时，颗粒容易在小孔附近产生聚集，导致小孔堵塞降低测量准确性。

在这些测量方法中，基于Mie式散射定律的光散射法颗粒粒径分布测量也就脱颖而出了，比如高承彬等人研究的《基于光散射远离颗粒粒径分布测量方法研究》，对粒径为2.08μm的颗粒系进行蒙特卡洛软测量模型数据分析，得到反演粒径为2.176μm，其误差为4.6%。

发明内容

本申请实施例提供一种基于雾化芯的粒径分布的测量方法和测量装置，以解决相关技术中受限于待测颗粒物/粒子的粒径范围的弊端。

第一方面，提供了一种基于雾化芯的粒径分布的测量方法，包括以下步骤：

获取经过雾化芯的待测气体样本的遮光率；

将待测气体样本的遮光率输入到一个粒径映射模型中，得到待测气体样本的粒径分布系数；

其中，所述粒径映射模型是基于所述雾化芯预先构建的气体样本的遮光率和粒径分布系数的数学模型。

一些实施例中，当所述雾化芯的数量至少为一个时，在所述获取经过雾化芯的待测气体样本的遮光率之前，还包括步骤：

获取经过一个所述雾化芯的两类多个单位气体样本的遮光率，其中，在一类单位气体样本中，每个单位气体样本中的粒子粒径均已知且相同，且各个单位气体样本的粒子粒径不同，在另一类单位气体样本中，各个单位气体样本的粒子粒径分布系数已知且不同；

根据获取的一类单位气体样本的所有遮光率，得到所述雾化芯的遮光系数N；

根据所述遮光系数N、获取的另一类单位气体样本的所有遮光率μ、以及另一类单位气体样本的各个粒子粒径分布系数K，拟合训练得到一个粒径映射模型。

一些实施例中，所述粒径映射模型的数学模型包括：

A_μ=A_K^T·N，

式中，N为雾化芯的遮光系数，A_μ为另一类单位气体样本的所有遮光率μ组合得到的矩阵，A_K^T为另一类单位气体样本的各个粒子粒径分布系数K组合得到的矩阵的转置。

一些实施例中，所述遮光系数N包括一类单位气体样本的所有遮光率组合得到的数组。

一些实施例中，当所述雾化芯的数量至少为两个时，在所述获取经过雾化芯的待测气体样本的遮光率之前，还包括步骤：

拟合训练得到两个雾化芯各自的粒径映射模型；