基于散射光的悬浮颗粒测试技术研究

摘要

在颗粒测试技术中基于散射光的测试方法以其测试速度快、测量范围广等优势而被广泛研究采用。以 Mie散射作为理论依据的粒子计数器在颗粒测试领域中是广泛应用到的重要的仪器。
　　本文在Mie散射理论的基础上，对粒子计数器的工作原理、结构进行了分析、总结，并从Mie理论的基本公式出发，从颗粒粒径、光源波长等因素对颗粒输出信号的影响，参阅相关文献分析了颗粒散射光收集的散射角范围对颗粒输出信号的影响。借助 ZEMAX软件使用柱透镜实现激光光路的整形设计，完成光敏区的设计要求，同时对光陷阱、反射镜、收集镜进行了设计，保证了颗粒散射光信号的收集，搭建电路实现颗粒散射信号的调制解调及单端信号向差分信号的转换。利用LabVIEW与数据采集卡结合设计悬浮颗粒检测系统，实现对颗粒信号的统计分析处理，并最终通过实验测试对粒子计数器性能进行分析，以及对可能存在的误差进行了分析描述。

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1 绪论

1.1 颗粒测试背景及意义

1.2 颗粒测试技术发展

1.3 粒子计数器国内外发展状况和发展趋势

1.4 本文内容安排

2 尘埃粒子计数系统设计原理及结构组成

2.1 尘埃粒子计数系统的工作原理

2.2 尘埃粒子计数器的性能参数

2.3 散射理论分析

2.4 本章小结

3 粒子计数器的设计

3.1 系统的总体设计

3.2 照明光路的设计

3. 2 光电探测器选择

3. 3 系统其他组件的设计

3.5 电路设计

3.6 本章小结

4 系统软件设计

4.1 测试系统软件的设计与实现

4.2 本章小结

5 粒子计数系统实验检测

5.1 性能检测

5.2 与LightHouse 3100的性能对比

5.3 实验结果误差分析

总结与展望

1 论文主要工作总结

2 课题展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文及研究成果