一種pm2.5監(jiān)測儀及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種PM2.5監(jiān)測儀及其方法,具體包含:空氣采集裝置、太赫茲監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸出裝置;所述空氣采集裝置,用以獲取空氣組分;所述太赫茲監(jiān)測裝置與空氣采集裝置相連,用于檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分,獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰并輸出;所述數(shù)據(jù)輸出裝置與太赫茲監(jiān)測裝置,用以對接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰分析并輸出相對應(yīng)的PM2.5濃度值。利用本發(fā)明測量大氣中PM2.5濃度值,結(jié)構(gòu)簡單,測量結(jié)果精確度高、儀器穩(wěn)定性好。并且能適用于不同環(huán)境。
【專利說明】—種PM2.5監(jiān)測儀及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,尤其是一種PM2.5監(jiān)測儀及其方法,具體地,涉及一種基于太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)的PM2.5監(jiān)測儀及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國城市環(huán)境空氣已從煤煙型污染轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合型污染,這種復(fù)合型污染為機(jī)動車排放、燃煤排放和顆粒物污染的復(fù)合。大氣中微粒動力學(xué)直徑小于等于2.5微米的顆粒物就是PM2.5,因其能夠進(jìn)入人體肺泡,故又稱為可入肺顆粒物。PM2.5由直接排入空氣中的一次微粒物和空氣中的氣態(tài)污染物通過化學(xué)轉(zhuǎn)化形成的二次微粒組成。PM2.5毒性較大,對空氣污染、大氣能見度、人體健康以及大氣能量平衡都有很大的影響。2012年2月,國務(wù)院發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了 PM2.5的監(jiān)測指標(biāo),因此,PM2.5已成為國內(nèi)外城市大氣污染的首要污染物。
[0003]目前,檢測PM2.5重量主要分為兩個(gè)步驟,即把PM2.5與較大的顆粒物分離,以及測定分離出來的PM2.5重量。國內(nèi)外分離PM2.5的方法基本一致,由具有特式結(jié)構(gòu)的切割器以及其產(chǎn)生的特定空氣流速達(dá)到分離效果,對于PM2.5重量的測量,主要有重量法、β射線吸收法以及微量振蕩天平法。我們現(xiàn)階段采用的ΡΜ2.5監(jiān)測器大部分是從國外進(jìn)口,價(jià)格高昂而且還有一定的技術(shù)壁壘,因此,我們迫切需要研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的ΡΜ2.5監(jiān)測儀器和技術(shù)手段。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種ΡΜ2.5監(jiān)測儀及其檢測方法,該監(jiān)測儀器結(jié)構(gòu)緊湊合理,工藝操作簡單方便,對ΡΜ2.5檢測精度高、裝置穩(wěn)定性好,適應(yīng)范圍廣、安全可靠。
[0005]為達(dá)上訴目的,本發(fā)明提供一種ΡΜ2.5監(jiān)測儀,所述監(jiān)測儀包含:空氣采集裝置、太赫茲監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸出裝置;所述空氣采集裝置,用以獲取空氣組分;所述太赫茲監(jiān)測裝置與空氣采集裝置相連,用于檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分,獲得當(dāng)前空氣組分中ΡΜ2.5的特征標(biāo)識峰并輸出;所述數(shù)據(jù)輸出裝置與太赫茲監(jiān)測裝置,用以對接收到的ΡΜ2.5的特征標(biāo)識峰分析并輸出相對應(yīng)的ΡΜ2.5濃度值。
[0006]在上述技術(shù)方案中,所述空氣采集裝置包括控制電路、抽氣泵、過濾器;
[0007]所述控制電路,用以控制抽氣泵抽取空氣;所述抽氣泵與控制電路相連,用以抽取空氣;所述過濾器與抽氣泵相連,用以過濾抽氣泵所抽取空氣的ΡΜ2.5物質(zhì)。
[0008]在上述技術(shù)方案中,所述過濾器還包含一濾膜,通過所述濾膜過濾空氣組分中的ΡΜ2.5,所述濾膜為石英纖維濾膜或聚四氟乙烯薄膜濾膜。
[0009]在上述技術(shù)方案中,所述太赫茲監(jiān)測裝置包括探測器與接收器,所述探測器與接收器設(shè)置于所述濾膜兩側(cè),用于分別測量空白濾膜和帶有所述ΡΜ2.5樣品的濾膜并分別獲得參考信號與樣品信號,根據(jù)所述參考信號與樣品信號,獲得所述ΡΜ2.5樣品的特征標(biāo)識峰。
[0010]在上述技術(shù)方案中,所述數(shù)據(jù)輸出裝置包含數(shù)據(jù)庫、分析模塊及顯示模塊;所述數(shù)據(jù)庫用以存儲PM2.5的特征標(biāo)識峰與PM2.5濃度的對應(yīng)數(shù)據(jù)信息;所述分析模塊與數(shù)據(jù)庫相連,用以將接收到的當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰與數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)數(shù)據(jù)信息作比對并輸出當(dāng)前PM2.5濃度;所述顯示模塊與分析模塊相連,用于顯示接收到的PM2.5濃度。
[0011]在上述技術(shù)方案中,所述空氣采集裝置還包含:溫度和濕度傳感器、雨水分離器,所述溫度和濕度傳感器與雨水分離器分別設(shè)置于抽氣泵上。
[0012]本發(fā)明還提供一種PM2.5監(jiān)測方法,所述監(jiān)測方法包含:獲取空氣組分;檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰并輸出;將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰作比對,獲得當(dāng)前PM2.5濃度。
[0013]在上述技術(shù)方案中,所述空氣采集裝置獲取的空氣組分獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰包含:通過太赫茲分別測量空白濾膜和帶有所述PM2.5樣品的濾膜,分別獲得參考信號與樣品信號,對所述參考信號與樣品信號進(jìn)行分析計(jì)算得出對應(yīng)的頻率譜圖,獲得所述PM2.5樣品的特征標(biāo)識峰。
[0014]在上述技術(shù)方案中,所述PM2.5監(jiān)測方法還包含:將不同PM2.5濃度下所測的PM2.5的特征標(biāo)識峰于對應(yīng)的PM2.5濃度數(shù)據(jù)作匹配,獲得一對應(yīng)數(shù)據(jù)信息并保存。
[0015]在上述技術(shù)方案中,所述將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰作比對包含:將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰與所述對應(yīng)數(shù)據(jù)信息作比對。
[0016]本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于:本發(fā)明利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)測量大氣中PM2.5濃度值,結(jié)構(gòu)簡單,測量結(jié)果精確度高、儀器穩(wěn)定性好。并且此PM2.5檢測器與國外同性能檢測器相比價(jià)格低廉,能適用于不同環(huán)境,是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PM2.5監(jiān)測器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明PM2.5監(jiān)測裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖2是本發(fā)明利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)測得附著有不同重量PM2.5濾膜的頻域譜圖,插圖為頻率4.4THz和6.0THz下,PM2.5濃度與太赫茲強(qiáng)度的關(guān)系;
[0019]圖3是本發(fā)明PM2.5檢測方法的流程示意圖。
[0020]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0021 ]1-溫度和濕度傳感器;
[0022]2-雨水分離器;
[0023]3-濾膜;
[0024]4-太赫茲激光器;
[0025]5-太赫茲探測器;
[0026]6-太赫茲接收器;
[0027]7-空氣采集裝置;
[0028]8-數(shù)據(jù)輸出裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0030]如圖1所示,本發(fā)明提供一種PM2.5監(jiān)測儀,所述監(jiān)測儀包含:空氣采集裝置、太赫茲監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸出裝置三部分;
[0031]其中空氣采集裝置7,主要是用以獲取空氣組分;具體包括利用空氣采集器進(jìn)行采集,制備附著不同重量PM2.5的濾膜樣品。采集時(shí),采集器進(jìn)氣口距離地面高度大于lm,且采集點(diǎn)周圍30cm內(nèi)沒有障礙物影響空氣流通。用以減少空氣內(nèi)影響監(jiān)測的物質(zhì)攝入,保障監(jiān)測的質(zhì)量。
[0032]其中太赫茲監(jiān)測裝置與空氣采集裝置相連,用于檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分,獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰并輸出;本發(fā)明中的太赫茲檢測裝置7為高度集成裝置,太赫茲探測器和接收器為全光纖式連接,能很好的與空氣采集裝置7和數(shù)據(jù)輸出裝置8集成到一起。檢測時(shí),為了提高精度,每個(gè)樣品均重復(fù)測量三次,取其平均值作為最終的樣品信號。
[0033]其中數(shù)據(jù)輸出裝置8與太赫茲監(jiān)測裝置7,用以對接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰分析并輸出相對應(yīng)的PM2.5濃度值。
[0034]上述方案中,通過空氣采集裝置將空氣中的PM2.5顆粒集中到濾膜上,太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)對附著有PM2.5顆粒的濾膜進(jìn)行檢測,得到其相對應(yīng)的太赫茲特征譜,并建立不同重量PM2.5顆粒的太赫茲數(shù)據(jù)庫,根據(jù)所得的數(shù)據(jù)庫和分析模塊,對此特征譜進(jìn)行智能分析,得到所測樣品的PM2.5濃度并通過顯示模塊輸出數(shù)據(jù)。
[0035]在上述技術(shù)方案中,采集時(shí),空氣采集裝置進(jìn)氣口距離地面高度不小于1.0m,進(jìn)氣口空氣速度為0-16.7L/min,且采集點(diǎn)周圍30cm內(nèi)沒有障礙物影響空氣流通。采集器中的濾膜一般為Teflon薄膜濾膜或者石英纖維濾膜等合適的材質(zhì);濾膜尺寸有37mm、47mm、81mm、90mm等尺寸,本發(fā)明中使用的采集濾膜是直徑為47mm的石英纖維濾膜,石英在太赫茲波段吸收較弱,能夠很好地避免濾膜對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
[0036]本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施例中,空氣采集裝置還可包括探測器和采集網(wǎng)管,探測器由抽氣泵、過濾器、激光探測腔、控制電路和顯示電路等組成。此采集裝置中還包括溫度和濕度傳感器和與雨水分離器,以避免雨天或者大霧天空氣中水分、溫度等對檢測結(jié)果的影響;其中所述控制電路控制抽氣泵抽取空氣;所述抽氣泵與控制電路相連,用以抽取空氣;所述過濾器與抽氣泵相連,用以過濾抽氣泵所抽取空氣的PM2.5物質(zhì)。
[0037]本發(fā)明通過上述方案,利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)測量大氣中PM2.5濃度值,結(jié)構(gòu)簡單,測量結(jié)果精確度高、儀器穩(wěn)定性好。并且此PM2.5檢測器與國外同性能檢測器相比價(jià)格低廉,能適用于不同環(huán)境,是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PM2.5監(jiān)測器。
[0038]再請參開圖1所示,圖中太赫茲檢測裝置7包括探測器與接收器,所述探測器5與接收器6設(shè)置于所述濾膜兩側(cè),用于分別測量空白濾膜和帶有所述PM2.5樣品的濾膜并分別獲得參考信號與樣品信號,根據(jù)所述參考信號與樣品信號,獲得所述PM2.5樣品的特征標(biāo)識峰。
[0039]本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施例中,太赫茲檢測裝置可以是高度集成的太赫茲時(shí)域光譜檢測裝置也可以是手工搭建的開放式太赫茲檢測裝置,太赫茲探測器和接收器為全光纖探測器和接收器。[0040]本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施例中,數(shù)據(jù)輸出裝置7還可包含數(shù)據(jù)庫、分析模塊及顯示模塊;所述數(shù)據(jù)庫用以存儲PM2.5的特征標(biāo)識峰與PM2.5濃度的對應(yīng)數(shù)據(jù)信息;所述分析模塊與數(shù)據(jù)庫相連,用以將接收到的當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰與數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)數(shù)據(jù)信息作比對并輸出當(dāng)前PM2.5濃度;所述顯示模塊與分析模塊相連,用于顯示接收到的PM2.5濃度。
[0041]在上述技術(shù)方案中,數(shù)據(jù)輸出裝置包含不同重量PM2.5的太赫茲數(shù)據(jù)庫和分析模塊以及顯示模塊等部分。其中,數(shù)據(jù)庫的建立步驟如下:
[0042]利用空氣采集器采集不同質(zhì)量的PM2.5樣品,在透射式太赫茲時(shí)域光譜裝置上測量透過空白濾膜的太赫茲時(shí)域波譜,作為參考信號,測量透過附著有PM2.5顆粒的濾膜的太赫茲時(shí)域波譜,作為樣品信號,為了提高精度,每個(gè)樣品均重復(fù)測量三次,取其平均值作為最終的參考信號和樣品信號。將參考信號和樣品信號的太赫茲時(shí)域波形進(jìn)行快速傅里葉紅外變換得到參考信號和樣品信號的頻域譜圖,所述頻域譜圖請參考圖2所示,分析每個(gè)樣品的太赫茲頻域譜圖,得到其特征標(biāo)識峰;
[0043]然后,通過對比稱重法,開展對THz光譜數(shù)據(jù)的特征峰提取研究,將多種方法合理結(jié)合,形成新的更有效的檢測方法;具體包括:
[0044]1、對附著有不同重量PM2.5顆粒的濾膜進(jìn)行太赫茲檢測,建立相對應(yīng)的太赫茲指紋譜數(shù)據(jù)庫;
[0045]2、對附著有已知PM2.5重量的濾膜進(jìn)行太赫茲檢測,驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性,若不準(zhǔn)確,進(jìn)行進(jìn)一步校正,最終得到精確的數(shù)據(jù)庫。
[0046]在上述技術(shù)方案中,標(biāo)準(zhǔn)樣品的有效太赫茲范圍為0.2-20.0THz。
[0047]本發(fā)明通過上述方案,利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)測量大氣中PM2.5濃度值,結(jié)構(gòu)簡單,測量結(jié)果精確度高、儀器穩(wěn)定性好。并且此PM2.5檢測器與國外同性能檢測器相比價(jià)格低廉,能適用于不同環(huán)境,是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PM2.5監(jiān)測器。
[0048]本發(fā)明還提供一種PM2.5監(jiān)測方法,請參考圖3所示,所述監(jiān)測方法包含:S301獲取空氣組分;S302檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰并輸出;S303將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰作比對,獲得當(dāng)前PM2.5濃度。
[0049]在上述技術(shù)方案中,檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰包含:通過太赫茲分別測量空白濾膜和帶有所述PM2.5樣品的濾膜,分別獲得參考信號與樣品信號,對所述參考信號與樣品信號進(jìn)行分析計(jì)算得出對應(yīng)的頻率譜圖,獲得所述PM2.5樣品的特征標(biāo)識峰。
[0050]在上述技術(shù)方案中,PM2.5監(jiān)測方法還包含:將不同PM2.5濃度下所測的PM2.5的特征標(biāo)識峰于對應(yīng)的PM2.5濃度數(shù)據(jù)作匹配,獲得一對應(yīng)數(shù)據(jù)信息并保存。
[0051]在上述技術(shù)方案中,將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰作比對包含:將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰與所述對應(yīng)數(shù)據(jù)信息作比對。
[0052]在實(shí)際工作中,PM2.5監(jiān)測儀監(jiān)測PM2.5濃度,具體可如下操作:
[0053]利用空氣采集器采集不同重量的PM2.5樣品:
[0054]利用空氣采集器進(jìn)行采集,制備附著不同重量PM2.5的濾膜樣品。采集器時(shí),采集器進(jìn)氣口距離地面高度為1.5m,進(jìn)氣口空氣速度為9.0L/min,且采集點(diǎn)周圍30cm內(nèi)沒有障礙物影響空氣流通。[0055]首先,將空白濾膜放在恒溫恒濕箱中平衡24h,溫度設(shè)定為25°C,相對濕度為50%,用精度為0.1mg的分析天平稱量空白濾膜重量為m0,設(shè)定采集時(shí)間和空氣流速進(jìn)行采集,記錄設(shè)定的進(jìn)氣口處的空氣流量和采集時(shí)間,到規(guī)定時(shí)間后,關(guān)閉采集器,取下濾膜,將次濾膜放在恒溫恒濕箱中平衡lh,溫度設(shè)定為25°C,相對濕度為50%,用同一天平進(jìn)行稱量,得到重量為ml,兩次稱量的重量差即ml-mO即為本時(shí)間段采集到的大氣中PM2.5重量。所有空氣采集過程中采用的是直徑為47mm的石英濾膜。為了保證測量精度,樣品采集完成以后,用太赫茲時(shí)域光譜裝置對樣品進(jìn)行測量之前,將濾膜放入培養(yǎng)皿中,將此培養(yǎng)皿超凈間中保護(hù)。
[0056]然后,測量樣品光學(xué)信號,具體方法為在透射式太赫茲時(shí)域光譜裝置上測量透過空白濾膜的太赫茲時(shí)域波譜,作為參考信號,測量透過附著有PM2.5顆粒的濾膜的太赫茲時(shí)域波譜,作為樣品信號,為了提高精度,每個(gè)樣品均重復(fù)測量三次,取其平均值作為最終的參考信號和樣品信號。
[0057]最后,建立標(biāo)準(zhǔn)指紋譜庫,具體方法為將參考信號和樣品信號的太赫茲時(shí)域波形進(jìn)行快速傅里葉紅外變換得到參考信號和樣品信號的頻域譜圖,分析每種樣品的頻域譜圖,得到其特征標(biāo)識峰;圖2為利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)測得空白濾膜和附著有不同重量PM2.5濾膜的頻域譜圖,其中,PM2.5重量分別為0.0002g,0.0005g,0.0Ollg,0.0021g,
0.00278,插圖為頻率4.41'取和6.01'取下,PM2.5值與太赫茲強(qiáng)度的關(guān)系。從圖2可以看出,不同重量的PM2.5樣品在4.4THz和6.0THz下都有特征吸收峰,并且PM2.5顆粒質(zhì)量越大,對太赫茲波譜吸收越強(qiáng);對附著有不同重量PM2.5顆粒的濾膜進(jìn)行太赫茲檢測,結(jié)合更有效的方法分析每種樣品的特征標(biāo)識峰位置,建立不同重量PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)指紋譜庫;對附著有已知PM2.5重量的濾膜進(jìn)行太赫茲檢測,驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性,若不準(zhǔn)確,進(jìn)行進(jìn)一步校正,最終得到精確的數(shù)據(jù)庫。
[0058]由此,基于數(shù)據(jù)庫,根據(jù)所測的附著有未知質(zhì)量PM2.5濾膜的太赫茲頻域譜圖,分析模塊能迅速分析所測樣品中PM2.5質(zhì)量,已知所測樣品的采集時(shí)間和空氣進(jìn)氣口流量,即可得出PM2.5濃度值。在顯示模塊上將直接讀出此數(shù)據(jù)。其中,未知樣品的PM2.5濃度按以下公式計(jì)算:
[0059]V = NXT,
r nJm
[0060], as
[0061]式中:N為進(jìn)氣口空氣流速N,L/min ;T為采集時(shí)間min ;V為采集體積,m3 ; Am為此時(shí)間段內(nèi)濾膜上增加的PM2.5顆粒質(zhì)量;P為PM2.5的濃度,mg/m3。
[0062]通過上述方案,利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)測量大氣中PM2.5濃度值,結(jié)構(gòu)簡單,測量結(jié)果精確度高、儀器穩(wěn)定性好。并且此PM2.5檢測器與國外同性能檢測器相比價(jià)格低廉,能適用于不同環(huán)境,是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PM2.5監(jiān)測器。
[0063]以上通過具體的和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本發(fā)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,本發(fā)明并不局限于以上所述實(shí)施例,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種PM2.5監(jiān)測儀,其特征在于,所述監(jiān)測儀包含:空氣采集裝置、太赫茲監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)輸出裝置; 所述空氣采集裝置,用以獲取空氣組分; 所述太赫茲監(jiān)測裝置與空氣采集裝置相連,用于檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分,獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰并輸出; 所述數(shù)據(jù)輸出裝置與太赫茲監(jiān)測裝置相連,用以對接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰分析并輸出相對應(yīng)的PM2.5濃度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PM2.5監(jiān)測儀,其特征在于,所述空氣采集裝置包括控制電路、抽氣泵、過濾器; 所述控制電路,用以控制抽氣泵抽取空氣;所述抽氣泵與控制電路相連,用以抽取空氣;所述過濾器與抽氣泵相連,用以過濾抽氣泵所抽取空氣的PM2.5物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5監(jiān)測儀,其特征在于,所述過濾器還包含一濾膜,通過所述濾膜過濾空氣組分中的PM2.5,所述濾膜為石英纖維濾膜或聚四氟乙烯薄膜濾膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5監(jiān)測儀,其特征在于,所述太赫茲監(jiān)測裝置包括探測器與接收器,所述探測器與接收器設(shè)置于所述濾膜兩側(cè),用于分別測量空白濾膜和帶有所述PM2.5樣品的濾膜并分別獲得參考信號與樣品信號,根據(jù)所述參考信號與樣品信號,獲得所述PM2.5樣品的特征標(biāo)識峰。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PM2.5監(jiān)測儀,其特征在于,所述數(shù)據(jù)輸出裝置包含數(shù)據(jù)庫、分析模塊及顯示模塊;所述數(shù)據(jù)庫用以存儲PM2.5的特征標(biāo)識峰與PM2.5濃度的對應(yīng)數(shù)據(jù)信息;所述分析模塊與數(shù)據(jù)庫相連,用以將接收到的當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰與數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)數(shù)據(jù)信息作比對并輸出當(dāng)前PM2.5濃度;所述顯示模塊與分析模塊相連,用于顯示接收到的PM2.5濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PM2.5監(jiān)測儀,其特征在于,所述空氣采集裝置還包含:溫度和濕度傳感器、雨水分離器,所述溫度和濕度傳感器與雨水分離器分別設(shè)置于抽氣泵上。
7.一種PM2.5監(jiān)測方法,其特征在于,所述監(jiān)測方法包含: 獲取空氣組分; 檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰并輸出; 將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰作比對,獲得當(dāng)前PM2.5濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的PM2.5監(jiān)測方法,其特征在于,所述檢測所述空氣采集裝置獲取的空氣組分獲得當(dāng)前空氣組分中PM2.5的特征標(biāo)識峰包含:通過太赫茲分別測量空白濾膜和帶有所述PM2.5樣品的濾膜,分別獲得參考信號與樣品信號,對所述參考信號與樣品信號進(jìn)行分析計(jì)算得出對應(yīng)的頻率譜圖,獲得所述PM2.5樣品的特征標(biāo)識峰。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的PM2.5監(jiān)測方法,其特征在于,所述PM2.5監(jiān)測方法還包含:將不同PM2.5濃度下所測的PM2.5的特征標(biāo)識峰于對應(yīng)的PM2.5濃度數(shù)據(jù)作匹配,獲得一對應(yīng)數(shù)據(jù)信息并保存。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的PM2.5監(jiān)測方法,其特征在于,所述將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰作比對包含:將接收到的PM2.5的特征標(biāo)識峰與所述對應(yīng)數(shù)據(jù)信息作比對。
【文檔編號】G01N15/06GK103954543SQ201410202951
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】趙昆, 李倩, 張振偉, 張存林 申請人:中國石油大學(xué)(北京), 首都師范大學(xué)