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大气气溶胶消光系数检测方法研究及装置设计

朱润  
【摘要】:伴随着我国经济高速发展,大气污染的问题也越来越受到人们的重视。其中大气气溶胶的污染不但会对人的身体健康造成危害,而且会对环境和气候均有很大的影响,例如造成光的衰减,降低大气能见度。大气气溶胶的消光系数反映其消光特性,依据该系数可进一步讨论透过率及能见度等大气环境质量问题,因此对大气气溶胶的消光系数测量有着重要的现实意义。 本测量系统利用微孔滤膜过滤气溶胶粒子,测量系统的一路光束通过半透半反镜分为两路光。一路为参考光束,透过经过滤的大气,另一路为测量光束,直接透过未经过滤的大气。通过将这两路光相比,很好的解决了由于光强不稳定、大气分子等对测量结果的影响,从而提高了系统的精度。 本系统硬件部分包括光源调制电路、光电检测电路、滤波电路和真值转换电路等。软件部分采用模块化的设计方法,包括时钟设置子程序、LCD初始化子程序、AD采集初始化子程序、脉冲信号发生模块等。利用MSP430自身丰富的资源,对经调理后的光强进行采集、处理运算,并经LCD将运算结果显示给用户。 系统实测部分对不同浓度的气溶胶进行了检测,其线性度良好,线性度误差小于4%。该方法设计出来的大气气溶胶消光系数检测系统体积小、操作简单、探测速度快,对监测大气污染和能见度等有一定的应用价值。


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