高精度光散射气溶胶质量浓度测量系统的信号处理研究

• 作者: 冒晓莉 包志伟 吴佳伟 张加宏 汪程 沈雷 韦圆圆 顾芳
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光散射 气溶胶质量浓度 信号幅度分布 分形 积分信号
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 传感器信号处理
• 页码范围: 536-544
• 页数: 9页
• 分类号: TN247|TN911.7
• 字数: 5528字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2016.04.013

摘要

气溶胶质量浓度是评价大气环境变化的关键参数，光散射法是测量该参数的有效方法。但现有反演模型多采用散射光信号积分量反演质量浓度，导致颗粒物细化信息丢失，且未考虑颗粒形貌因素。针对上述问题，本文提出了一种采用散射光信号幅度分布反演气溶胶质量浓度的分形模型，充分利用了颗粒散射光的信号幅度信息与数目信息，有效提高了反演精度。实验结果表明：对于烟尘和空气样品，分形模型质量浓度反演值与实际测量值吻合，拟合直线斜率与1的绝对差为0.034和0.016，相关系数高于0.999，实验平均相对误差均小于7.7%，而电压积分量反演的质量浓度平均相对误差则在18.7%以内。该研究为光散射法应用于在线监测气溶胶质量浓度提供了一种新的精确反演方法。