創(chuàng)新訓練項目申請書：新型pm25智能檢測儀(編輯修改稿)
2024-10-12 05:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)量濃度， 最后 與設定的標準值進行比較， 通過 LCD 直接顯示污染程度范圍，當污染嚴重時給用戶以短信提醒 ， 做到實時監(jiān)測與預警。 6 （限 200 字） ? 氣體 的 采集 使用 組合式濾膜多級過濾，過濾 掉 以上的顆粒， 剩余 的顆粒進入暗箱。 ? 光散射收集系統(tǒng) 的設計 該系統(tǒng) 由球面反射鏡、凸透鏡、光陷阱及消雜光柵光欄組成。傳感器樣氣通道與激光束相交，其光敏區(qū)和 PIN 光敏管分別位于集光反射鏡的兩個共軛物象點處。如下圖所示 采集 顆粒的光散射 結構原理圖 ? 信號 的轉(zhuǎn)換與放大 粉塵顆粒所產(chǎn)生的散射光經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換成對應幅度的脈沖電壓信號。其后續(xù)的計數(shù)運算處理則依賴于光電轉(zhuǎn)換后的前置放大電路輸出的信號精度。由 PIN 光敏管與前置 放大電路實現(xiàn)光一電流一電壓的轉(zhuǎn)換和放大。 ? 信號的輸出 將采集到的數(shù)據(jù)通過單片機處理 并通過 智能分級 、預警模塊 進行 分級顯示， 當污染嚴 重時給用戶以短信提醒 ， 做到實時監(jiān)測與預警。 7 4. 擬采取的研究方法及技術路線（限 800 字） 本項目總儀器框圖如下所示，通過軟件與硬件的結合實現(xiàn)對 的智能檢測。 總儀器原理框圖 光學傳感器（光學傳感器包括：①半導體激光器；②具有光學通道的二次曲面直接共軛成象集光反射鏡；③樣氣通道；④光陷阱；⑤前置放大電路；⑥消雜光光欄；⑦ PIN光敏管）輸出的脈沖信號幅度與粉塵顆粒的等效直圈徑大小成正比。脈沖的數(shù)量反映粉塵顆粒的個數(shù)（圖 2）。 聚焦鏡：為了提高對粉塵顆粒散射光的檢測靈敏度。本設計改進拋物面集光反射鏡為旋轉(zhuǎn)橢球面集光反射鏡。實現(xiàn)了二次曲面共軛成象，增強了散射光的有效聚集度，以便更好地適合在線檢測的需要。 為了保證微弱信號不被環(huán)境和固有噪聲所淹 沒，測量放大電路部分要求前置級增益高、低噪聲、頻帶寬、抗干擾能力強。檢測模塊光學傳感器輸出的光電流信號先經(jīng)一個前置放大器變成電壓信號，而后再經(jīng)過主放大器 (一到二級，倍率可調(diào) )放大。用一個 A/D轉(zhuǎn)換器直接將主放大器實時輸出的電壓 U 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，在得到數(shù)字脈沖信號過后，開始計算測量，根據(jù)測量所得且扣除了本底噪聲值的電壓值得到粉塵相對質(zhì)量濃度值 C， 8 然后乘以轉(zhuǎn)換系數(shù) P，計算得到粉塵質(zhì)量濃度值： Cm=(VsVn) P，式中 C。是粉塵質(zhì)量濃度 (單位： mg， m3)， Vs 是測量電壓值， Vn 是本底噪聲電壓值 (即在自凈情 況下測量的電壓值 )， P～粉塵質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)。轉(zhuǎn)換系數(shù) P 與被測粉塵物質(zhì)的特性有關。需做標定，因此只要做過一次標定以后就能非常方便的實時測量 范圍 。 數(shù)據(jù)處理模塊 在一個采樣周期內(nèi)取多次測量結果，最后給出一個平均值。再經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后送人單片機。本系統(tǒng)采用 TI公司的 C
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