超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)及其工作方法，包括超聲換能器，所述的超聲換能器上設(shè)有電極，在超聲換能器表面固定設(shè)有聲輻射板，聲輻射板的下方設(shè)有反射板，在聲輻射板與反射板之間形成輻射層，在輻射層處設(shè)有傳感器，傳感器通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置與計(jì)算機(jī)相連接；在輻射層外左右兩側(cè)處對(duì)稱設(shè)有激光放射裝置與透射光接收裝置，在輻射層的前方或后方設(shè)有散射光接收裝置；激光放射裝置、透射光接收裝置及散射光接收裝置均與控制及信息處理系統(tǒng)相連接；該系統(tǒng)利用超聲波換能器共振產(chǎn)生的聲學(xué)流、聲輻射壓和聲學(xué)振動(dòng)，不會(huì)破壞污染物成分，可成倍提高傳感器和激光微細(xì)顆粒檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度，大幅降低提高檢測(cè)精度的成本。
【專利說明】
超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)及其工作方法，特別是涉及一種基于超聲換能器的超聲振動(dòng)及其產(chǎn)生的聲學(xué)流和聲輻射力聚集污染物原理，屬于超聲應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展及機(jī)動(dòng)車輛增加，空氣與水污染日益嚴(yán)重?？諝夂退形廴疚锓N類復(fù)雜，含有重金屬、細(xì)菌、可吸入粉塵，農(nóng)藥和抗生素等。如何快速，經(jīng)濟(jì)的檢測(cè)各種污染成分成為一個(gè)環(huán)境治理中的難題，迫切需要一種高效率、低成本、易實(shí)現(xiàn)和無污染的檢測(cè)方法。
[0003]目前，已成熟的污染物檢測(cè)傳感器有半導(dǎo)體、電化學(xué)、光學(xué)等，其中半導(dǎo)體傳感器壽命長(zhǎng)，價(jià)格低廉，但一致性差，精度差。電化學(xué)傳感器精度一般，壽命短。光學(xué)傳感器精度高，但價(jià)格昂貴。通常，精度越高的傳感器價(jià)格也越高，且是成倍增長(zhǎng)。
[0004]因此，一種新的不改變傳感器本身性能卻能提高整個(gè)系統(tǒng)感度的技術(shù)對(duì)于檢測(cè)技術(shù)提升、降低檢測(cè)成本有著極其重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用超聲波換能器共振及其產(chǎn)生的聲學(xué)流和聲輻射壓，不會(huì)破壞污染物成分，可成倍提高傳感器和激光微細(xì)顆粒檢測(cè)裝置檢測(cè)精度，大幅降低提高檢測(cè)精度的成本。
[0006]本發(fā)明還提供了該超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)的工作方法。
[0007]本發(fā)明所述的一種超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，包括超聲換能器、聲輻射板、反射板、傳感器、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置、計(jì)算機(jī)、激光接收裝置、激光放射裝置以及控制及信息處理系統(tǒng);所述的超聲換能器上設(shè)有可施加激勵(lì)電壓的電極，在超聲換能器表面固定設(shè)有用于增加勵(lì)振范圍的聲輻射板，聲輻射板的下方設(shè)有用于反射聲波的反射板，在聲輻射板與反射板之間形成輻射層，在輻射層處設(shè)有用于檢測(cè)污染物的傳感器，傳感器通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置與計(jì)算機(jī)相連接;在輻射層外左右兩側(cè)處對(duì)稱設(shè)有激光放射裝置與透射光接收裝置，在輻射層的前方或后方設(shè)有散射光接收裝置;激光放射裝置、透射光接收裝置及散射光接收裝置均與控制及信息處理系統(tǒng)相連接，通過控制及信息處理系統(tǒng)接收信號(hào)，計(jì)算處理并保存數(shù)據(jù)。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的超聲換能器為夾心式或貼片式結(jié)構(gòu)，勵(lì)振位置在聲輻射板的中央位置或非中央位置。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述聲輻射板為圓形、矩形或圓罩形。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述輻射層高度為O?10λ，λ為工作聲場(chǎng)的波長(zhǎng)。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述聲輻射板與反射板之間平行設(shè)置或呈角度設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感器的種類和數(shù)量根據(jù)需要檢測(cè)污染物種類不同而改變，傳感器位置分布在聚集效果最強(qiáng)處。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感器為單個(gè)或多個(gè)，同時(shí)檢測(cè)多種污染物。
[0014]—種超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟:
[0015]I)將超聲換能器用支架固定放置于被檢測(cè)流體環(huán)境中；
[0016]2)對(duì)電極施加激勵(lì)，超聲換能器會(huì)產(chǎn)生與激勵(lì)同頻率振動(dòng)，通過聲輻射板傳遞此振動(dòng)，在輻射層中產(chǎn)生聲場(chǎng)，輻射層中的污染物受到由聲場(chǎng)產(chǎn)生的聲學(xué)流作用而運(yùn)動(dòng)并在固定區(qū)域聚集；
[0017]3)當(dāng)檢測(cè)實(shí)際污染物濃度時(shí)，將傳感器放置在聲學(xué)流動(dòng)或聲學(xué)振動(dòng)效果最強(qiáng)位置檢測(cè)污染物，然后，信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置采集傳感器中的感應(yīng)信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所識(shí)別信號(hào)，傳遞給計(jì)算機(jī)，最后，計(jì)算機(jī)根據(jù)超聲場(chǎng)中對(duì)應(yīng)位置污染物檢測(cè)濃度與實(shí)際污染物濃度比值公式P = Po/k計(jì)算出實(shí)際污染物濃度并顯示結(jié)果，式中P為實(shí)際濃度，Po為檢測(cè)濃度，k為檢測(cè)濃度與實(shí)際濃度比值;在系數(shù)k校正與確定中，對(duì)于污染物濃度為η的氣體樣品，如感度為S的傳感器的輸出電壓為V，則k = SV/n，給定激振條件，k值為常數(shù)；
[0018]4)當(dāng)檢測(cè)微顆粒濃度時(shí)，將激光發(fā)射裝置置于其發(fā)射激光可穿過聲場(chǎng)節(jié)平面的輻射層一側(cè)的位置，在激光發(fā)射裝置對(duì)應(yīng)的一側(cè)設(shè)置透射光接收裝置，在輻射層的前方或后方設(shè)有散射光接收裝置，然后，控制及信息處理系統(tǒng)控制激光發(fā)射裝置發(fā)出激光穿過聲場(chǎng)節(jié)平面，激光遇到聲場(chǎng)節(jié)平面上的微顆粒后發(fā)生散射，透射光和散射光分別傳播至透射光接收裝置和散射光接收裝置，透射光接收裝置和散射光接收裝置分別接收透射光和散射光后將數(shù)據(jù)再傳輸至控制及信息處理系統(tǒng)，控制及信息處理系統(tǒng)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，根據(jù)散射光或透射光強(qiáng)度及角度計(jì)算出微顆粒濃度與粒徑分布，再根據(jù)換算公式計(jì)算得出實(shí)際微顆粒濃度，計(jì)算公式同上。
[0019]本發(fā)明的工作原理在于:
[0020]首先，在所述超聲換能器上施加激勵(lì)電壓，超聲換能器產(chǎn)生共振，帶動(dòng)聲福射板共振，在聲輻射板與反射板之間形成超聲場(chǎng)，利用超聲場(chǎng)中的振動(dòng)與聲學(xué)流，驅(qū)動(dòng)流體中污染物顆粒向傳感器檢測(cè)區(qū)域聚集，增強(qiáng)檢測(cè)輸出信號(hào)，從而提高系統(tǒng)感度，再經(jīng)過信號(hào)處理及計(jì)算機(jī)換算處理得出空氣中實(shí)際污染物濃度;然后，超聲換能器上施加激勵(lì)電壓，超聲換能器產(chǎn)生共振，帶動(dòng)聲福射板共振，在聲福射板與反射板之間形成超聲場(chǎng)，利用聲福射力使微細(xì)顆粒在聲場(chǎng)節(jié)平面附近聚集，檢測(cè)時(shí)激光穿過聲場(chǎng)節(jié)平面附近區(qū)域，增強(qiáng)檢測(cè)輸出信號(hào)，從而增強(qiáng)激光微細(xì)顆粒檢測(cè)裝置感度。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:
[0022]本發(fā)明所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)在不更換傳感器和不提高激光檢測(cè)裝置靈敏度的條件下，利用超聲換能器振動(dòng)產(chǎn)生的聲學(xué)流、聲輻射力和聲學(xué)振動(dòng)驅(qū)動(dòng)污染物向固定區(qū)域聚集，提高系統(tǒng)檢測(cè)精度;該系統(tǒng)通過超聲換能器共振產(chǎn)生的聲輻射力使微細(xì)顆粒在聲場(chǎng)節(jié)平面附近聚集，增強(qiáng)激光微細(xì)顆粒檢測(cè)裝置檢測(cè)區(qū)域微細(xì)顆粒濃度，提高激光微細(xì)顆粒檢測(cè)裝置感度;該系統(tǒng)利用超聲換能器共振產(chǎn)生的聲學(xué)流、聲輻射壓和聲學(xué)振動(dòng)，不會(huì)破壞流體中污染物成分;本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，無噪音，可小型化，可靠性好。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的工作示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的工作示意圖。
[0025]其中:1.超聲換能器2.電極3.聲福射板4.福射層5.反射板6.傳感器7.信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置8.計(jì)算機(jī)9.激光發(fā)射裝置10.透射光接收裝置11.控制及信息處理系統(tǒng)12.聲場(chǎng)節(jié)平面13.散射光接收裝置
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0027]如圖1-2所示，一種超聲輔助空氣污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)如下，包括超聲換能器1、聲輻射板3、反射板5、傳感器6、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置7、計(jì)算機(jī)8、激光放射裝置9、透射光接收裝置10、控制及信息處理系統(tǒng)11以及散射光接收裝置13;所述的超聲換能器I上設(shè)有可施加激勵(lì)電壓的電極2，在超聲換能器表面固定設(shè)有用于放大勵(lì)振的聲輻射板，聲輻射板的下方設(shè)有用于反射聲波的反射板5，在聲輻射板3與反射板5之間形成輻射層4，在輻射層處設(shè)有用于檢測(cè)污染物的傳感器6，傳感器6通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置7與計(jì)算機(jī)8相連接;在輻射層4左右兩邊處對(duì)稱設(shè)有激光放射裝置9與透射光接收裝置10;在輻射層的前方或后方也設(shè)有散射光接收裝置13;激光放射裝置9、透射光接收裝置10與散射光接收裝置13均與控制及信息處理系統(tǒng)11相連接，通過控制及信息處理系統(tǒng)接收信號(hào)，計(jì)算處理并保存數(shù)據(jù);其中，控制及信息處理系統(tǒng)是對(duì)激光信號(hào)接收、計(jì)算處理、保存的一個(gè)整體系統(tǒng)的概括。
[0028]—種超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟:
[0029]I)將超聲換能器用支架固定放置于流體環(huán)境中；
[0030]2)對(duì)電極施加激勵(lì)，超聲換能器會(huì)產(chǎn)生與激勵(lì)同頻率振動(dòng)，通過聲輻射板放大并傳遞此振動(dòng)，在輻射層中產(chǎn)生聲場(chǎng)，輻射層中的污染物受到由聲場(chǎng)產(chǎn)生的聲學(xué)流作用而運(yùn)動(dòng)并在固定區(qū)域聚集；
[0031]3)當(dāng)檢測(cè)實(shí)際污染物濃度時(shí)，將傳感器放置在聲學(xué)流動(dòng)或聲學(xué)振動(dòng)效果最強(qiáng)位置檢測(cè)污染物，然后，信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置采集傳感器中的感應(yīng)信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所識(shí)別信號(hào)，傳遞給計(jì)算機(jī)，最后，計(jì)算機(jī)根據(jù)超聲場(chǎng)中對(duì)應(yīng)位置污染物檢測(cè)濃度與實(shí)際污染物濃度比值公式P = Po/k計(jì)算出實(shí)際污染物濃度并顯示結(jié)果，式中P為實(shí)際濃度，Po為檢測(cè)濃度，k為檢測(cè)濃度與實(shí)際濃度比值;在系數(shù)k校正與確定中，對(duì)于污染物濃度為η的氣體樣品，如感度為S的傳感器的輸出電壓為V，Mk = SV/n，給定激振條件，k值為常數(shù)；
[0032]4)當(dāng)檢測(cè)微顆粒濃度時(shí)，將激光發(fā)射裝置置于其發(fā)射激光可穿過聲場(chǎng)節(jié)平面的輻射層一側(cè)的位置，在激光發(fā)射裝置對(duì)應(yīng)的一側(cè)設(shè)置透射光接收裝置，在輻射層的前方或后方設(shè)有散射光接收裝置，然后，控制及信息處理系統(tǒng)控制激光發(fā)射裝置發(fā)出激光穿過聲場(chǎng)節(jié)平面，激光遇到聲場(chǎng)節(jié)平面上的微顆粒后發(fā)生散射，透射光和散射光分別傳播至透射光接收裝置和散射光接收裝置，透射光接收裝置和散射光接收裝置分別接收透射光和散射光后將數(shù)據(jù)再傳輸至控制及信息處理系統(tǒng)，控制及信息處理系統(tǒng)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，根據(jù)散射光強(qiáng)度及角度計(jì)算出微顆粒濃度，再根據(jù)換算公式計(jì)算得出實(shí)際微顆粒濃度，計(jì)算公式同上。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]參照?qǐng)D1，將超聲換能器I用支架固定放置于空氣環(huán)境中，當(dāng)對(duì)電極2施加激勵(lì)時(shí)，超聲換能器I會(huì)產(chǎn)生與激勵(lì)同頻率振動(dòng)，通過聲輻射板3放大并傳遞此振動(dòng)，在輻射層4中產(chǎn)生聲場(chǎng)，輻射層中的污染物受到由聲場(chǎng)及其產(chǎn)生的聲學(xué)流和聲學(xué)振動(dòng)作用而運(yùn)動(dòng)，在固定區(qū)域聚集，傳感器6放置在聲學(xué)流和聲學(xué)振動(dòng)效果最強(qiáng)位置檢測(cè)污染物，然后，信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置7采集傳感器6中的感應(yīng)信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所識(shí)別信號(hào)，傳遞給計(jì)算機(jī)8，最后，計(jì)算機(jī)8根據(jù)超聲場(chǎng)中對(duì)應(yīng)位置污染物檢測(cè)濃度與實(shí)際污染物濃度比值公P = Po/k式計(jì)算出實(shí)際污染物濃度并顯示結(jié)果；比值公式中P為實(shí)際濃度，Po為檢測(cè)濃度，k為檢測(cè)濃度與實(shí)際濃度比值，k為檢測(cè)濃度與實(shí)際濃度比值;在系數(shù)k矯正與確定中，對(duì)于污染物濃度為η的氣體樣品，如感度為S的傳感器的輸出電壓為V，則k = SV/n，給定激勵(lì)頻率、幅值和輻射層尺寸，k值為常數(shù);例如，當(dāng)激振頻率56kHz，傳感器與換能器距離6mm，傳感器對(duì)應(yīng)換能器中央位置時(shí)k值為6，測(cè)得空氣中某污染物含量為0.48mg/m3，其實(shí)際含量0.48/6 = 0.08mg/m3。
[0035]實(shí)施例2:
[0036]參照?qǐng)D2，將超聲換能器I用支架固定放置于空氣環(huán)境中，當(dāng)對(duì)電極2施加激勵(lì)時(shí)，超聲換能器I會(huì)產(chǎn)生與激勵(lì)同頻率振動(dòng)，通過聲輻射板3放大并傳遞此振動(dòng)，在輻射層4中產(chǎn)生聲場(chǎng)并形成聲場(chǎng)節(jié)平面12，輻射層4中微細(xì)顆粒在聲輻射力作用下在聲場(chǎng)節(jié)平面12附近聚集，再將激光發(fā)射裝置9置于其發(fā)射激光可穿過聲場(chǎng)節(jié)平面12的輻射層4 一側(cè)的位置，在激光發(fā)射裝置9對(duì)應(yīng)的一側(cè)設(shè)置透射光接收裝置10，在輻射層的前方或后方設(shè)置散射光接收裝置13，然后，控制及信息處理系統(tǒng)11控制激光發(fā)射裝置9發(fā)出激光穿過聲場(chǎng)節(jié)平面12，激光遇到聲場(chǎng)節(jié)平面12上的微顆粒后發(fā)生散射，產(chǎn)生散射光，穿過輻射層的激光形成透射光，節(jié)平面附近聚集的微細(xì)顆粒，會(huì)減弱透射光的強(qiáng)度，透射光和散射光分別傳播至透射光接收裝置10和散射光接收裝置13，透射光接收裝置10和散射光接收裝置13分別接收透射光和散射光后將數(shù)據(jù)再傳輸至控制及信息處理系統(tǒng)11，控制及信息處理系統(tǒng)11進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，根據(jù)散射光或透射光強(qiáng)度計(jì)算出微顆粒濃度，再根據(jù)換算公式計(jì)算得出實(shí)際微顆粒濃度，計(jì)算公式同上，當(dāng)激振頻率43kHz，福射板與反射板距離5mm時(shí)，激光傳穿過節(jié)平面，Ml為8，測(cè)得空氣PMlO含量為14yg/m3時(shí)，其實(shí)際含量為14/8= 1.75yg/m3。
[0037]當(dāng)換能器驅(qū)動(dòng)頻率、電壓、結(jié)構(gòu)以及聲輻射板位置、數(shù)量、形狀改變時(shí)，輻射層中產(chǎn)生的聲學(xué)流與聲輻射力會(huì)發(fā)生變化，聚集的污染物種類、數(shù)量及位置會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，此時(shí)更換傳感器類型，改變傳感器及激光微細(xì)顆粒檢測(cè)裝置擺放位置可測(cè)量不同污染物參數(shù)；以上方法可用于針對(duì)不同環(huán)境、不同污染物種類使用；本系統(tǒng)可用于實(shí)驗(yàn)室等少量污染物檢測(cè)，也可用于戶外、工廠等大空間空氣污染物檢測(cè)，本系統(tǒng)也可用于檢測(cè)液體中和其他氣體中的污染物濃度。
[0038]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括超聲換能器、聲輻射板、反射板、傳感器、信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置、計(jì)算機(jī)、激光放射裝置、透射光接收裝置、散射光接收裝置以及控制及信息處理系統(tǒng);所述的超聲換能器上設(shè)有可施加激勵(lì)電壓的電極，在超聲換能器表面固定設(shè)有用于增加勵(lì)振范圍的聲輻射板，聲輻射板的下方設(shè)有用于反射聲波的反射板，在聲輻射板與反射板之間形成輻射層，在輻射層處設(shè)有用于檢測(cè)污染物的傳感器，傳感器通過信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置與計(jì)算機(jī)相連接;在輻射層外左右兩側(cè)處對(duì)稱設(shè)有激光放射裝置與透射光接收裝置，在輻射層的前方或后方設(shè)有散射光接收裝置;激光放射裝置、透射光接收裝置及散射光接收裝置均與控制及信息處理系統(tǒng)相連接，通過控制及信息處理系統(tǒng)接收信號(hào)，計(jì)算處理并保存數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的超聲換能器為夾心式或貼片式結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述聲輻射板為圓形、矩形或圓罩形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述輻射層高度為O?10λ，λ為工作聲場(chǎng)的波長(zhǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述聲輻射板與反射板之間平行設(shè)置或呈角度設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器的種類和數(shù)量根據(jù)需要檢測(cè)污染物種類不同而改變，傳感器位置分布在聚集效果最強(qiáng)處或聲學(xué)流效果最強(qiáng)處。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器為單個(gè)或多個(gè)。8.—種如權(quán)利要求1-7所述的超聲輔助流體中污染物高感度檢測(cè)系統(tǒng)的工作方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)將超聲換能器用支架固定放置于流體環(huán)境中； 2)對(duì)電極施加激勵(lì)，超聲換能器會(huì)產(chǎn)生與激勵(lì)同頻率振動(dòng)，通過聲輻射板傳遞此振動(dòng)，在輻射層中產(chǎn)生聲場(chǎng)，輻射層中的污染物受到由聲場(chǎng)產(chǎn)生的聲學(xué)流作用而運(yùn)動(dòng)并在固定區(qū)域聚集； 3)當(dāng)檢測(cè)實(shí)際污染物濃度時(shí)，將傳感器放置在聲學(xué)流動(dòng)或聲學(xué)振動(dòng)效果最強(qiáng)位置檢測(cè)污染物，然后，信號(hào)處理轉(zhuǎn)換裝置采集傳感器中的感應(yīng)信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所識(shí)別信號(hào)，傳遞給計(jì)算機(jī)，最后，計(jì)算機(jī)根據(jù)超聲場(chǎng)中對(duì)應(yīng)位置污染物檢測(cè)濃度與實(shí)際污染P =Po/k物濃度比值公式計(jì)算出實(shí)際污染物濃度并顯示結(jié)果，式中P為實(shí)際濃度，PO為檢測(cè)濃度，k為檢測(cè)濃度與實(shí)際濃度比值;在系數(shù)k校正與確定中，對(duì)于污染物濃度為η的氣體樣品，如感度為S的傳感器的輸出電壓為V，則k = SV/n，給定激振條件，k值為常數(shù)； 4)當(dāng)檢測(cè)微顆粒濃度時(shí)，將激光發(fā)射裝置置于其發(fā)射激光可穿過聲場(chǎng)節(jié)平面的輻射層一側(cè)的位置，在激光發(fā)射裝置對(duì)應(yīng)的一側(cè)設(shè)置透射光接收裝置，在輻射層的前方或后方設(shè)有散射光接收裝置，然后，控制及信息處理系統(tǒng)控制激光發(fā)射裝置發(fā)出激光穿過聲場(chǎng)節(jié)平面，激光遇到聲場(chǎng)節(jié)平面上的微顆粒后發(fā)生散射，透射光和散射光分別傳播至透射光接收裝置和散射光接收裝置，透射光接收裝置和散射光接收裝置分別接收透射光和散射光后將數(shù)據(jù)再傳輸至控制及信息處理系統(tǒng)，控制及信息處理系統(tǒng)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，根據(jù)散射光強(qiáng)度及角度計(jì)算出微顆粒濃度，再根據(jù)換算公式計(jì)算得出實(shí)際微顆粒濃度，計(jì)算公式同上。
【文檔編號(hào)】G01N15/02GK105891416SQ201610197356
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】胡俊輝, 蘇松飛, 彭榆善, 鐘思恒
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)