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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 可吸入顆粒物濃度監(jiān)測器
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 為應(yīng)對我國可吸入顆粒物污染嚴(yán)重這一現(xiàn)狀研發(fā)的這款用于監(jiān)測室內(nèi)、車內(nèi)等人居環(huán)境可吸入顆粒物濃度的裝置。該裝置基于可吸入顆粒物的光散射性，利用光強(qiáng)與顆粒物濃度之間的關(guān)系，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，進(jìn)而獲得了可吸入顆粒物的濃度。具有實(shí)時(shí)顯示濃度、超標(biāo)報(bào)警、超標(biāo)10%控制相應(yīng)裝置降塵，同時(shí)具有遠(yuǎn)程傳輸功能。該裝置的研發(fā)成功，對于凈化環(huán)境、保護(hù)人類身體健康具有重要意義，具有廣闊的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 近年來城市空氣污染狀況嚴(yán)重,可吸入顆粒物問題日益受到社會的廣泛關(guān)注，在室內(nèi)空氣中日益增多的可吸入顆粒物給室內(nèi)人員的身體健康帶來了嚴(yán)重的危害。對室內(nèi)可吸入顆粒物濃度的檢測和控制成為有效防止可吸入顆粒物危害的重要手段，世界各國對室內(nèi)的監(jiān)測技術(shù)都做了大量的研究工作,研制了一系列可吸入顆粒物檢測儀器,但這些儀器采取定點(diǎn)、定時(shí)采樣，操作繁瑣、不能在線和監(jiān)控等缺點(diǎn)，因此研究開發(fā)具有實(shí)時(shí)、在線和具有控制功能的可吸入顆粒物濃度監(jiān)測器不僅是必需的，而且是必要的。 本作品利用光散射原理、基于高性能微控器、利用在線編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)對可吸入顆粒物濃度的檢測；利用逐點(diǎn)推移平均算法對可吸入顆粒物進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、存儲、遠(yuǎn)距離傳輸、自動(dòng)控制除塵等；利用無線射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)K值的自動(dòng)校正；具有多功能輸出。該作品具有抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、功耗低、速度快等特點(diǎn)，具有廣闊的前景和推廣應(yīng)用價(jià)值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：研發(fā)一種能對室內(nèi)（如家庭居室、汽車內(nèi)、辦公室內(nèi)等）空氣中可吸入顆粒物濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測與監(jiān)控的監(jiān)測裝置。 基本思路：針對國內(nèi)外可吸入顆粒濃度監(jiān)測研究開發(fā)狀況，研發(fā)一種在線的可吸入顆粒物濃度監(jiān)測器。該裝置具有： 1）能夠準(zhǔn)確檢測可吸入顆粒物濃度； 2）能實(shí)時(shí)顯示濃度； 3）當(dāng)濃度超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警； 4）當(dāng)濃度超標(biāo)15%時(shí)進(jìn)行自動(dòng)控制（如自動(dòng)控制抽風(fēng)扇、空調(diào)、噴霧等）； 5）具有無線標(biāo)定功能。 創(chuàng)新點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)可吸入顆粒物濃度實(shí)時(shí)檢測與監(jiān)控。 技術(shù)關(guān)鍵： 1)顆粒物光散射強(qiáng)度數(shù)學(xué)模型建立及算法實(shí)現(xiàn)； 2）光信號轉(zhuǎn)換為電信號技術(shù)； 3）物理測量模型二次開發(fā)； 4）微控制技術(shù)；主要技術(shù)指標(biāo)： 1）濃度測量范圍:0.01～1000mg/m3； 2）報(bào)警濃度為(按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定)，當(dāng)濃度大于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)報(bào)警； 3）當(dāng)濃度高于報(bào)警濃度15%時(shí)，降塵裝置自動(dòng)降塵； 4）實(shí)時(shí)顯示濃度。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 實(shí)現(xiàn)了顆粒物濃度的實(shí)時(shí)檢測與監(jiān)控，解決了目前只定時(shí)檢測和只測不控的問題。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1．使用方法：1）打開電源開關(guān)，使監(jiān)測裝置處于帶電狀態(tài)；2）利用遙控鍵盤進(jìn)行K值設(shè)定：按下無線射頻鍵盤的1鍵，顯示數(shù)據(jù)清零，利用3、4、5、6設(shè)置K值，設(shè)置完成按下2鍵，后在按下1鍵一次，按下2鍵將數(shù)據(jù)發(fā)送到粉塵采樣裝置，再按下1鍵，設(shè)置完成；3）設(shè)置完成后無需人工操作，監(jiān)測器將自動(dòng)運(yùn)行。 2．技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢：利用光散射理論進(jìn)行顆粒物濃度的檢測，克服了目前稱重法測量時(shí)間長、費(fèi)事費(fèi)工、不能實(shí)時(shí)檢測的缺點(diǎn)；具有操作簡單、反應(yīng)靈敏、精度高等特點(diǎn)。 3．適用范圍：適合室內(nèi)（如家庭居室、汽車內(nèi)、辦公室內(nèi)等）可吸入顆粒物濃度的實(shí)時(shí)檢測與監(jiān)控。 4．應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)、社會效益分析：為提高當(dāng)前生活質(zhì)量而研制的可吸入顆粒物濃度監(jiān)測器,實(shí)現(xiàn)了可吸入顆粒物濃度的實(shí)時(shí)檢測監(jiān)控，解決了目前只定時(shí)檢測和只測不控的問題。因此, 產(chǎn)品具有十分廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力。預(yù)計(jì)一套售價(jià)5萬元，其中成本3萬元，利潤1.5萬元左右；預(yù)計(jì)年銷售1000臺，年創(chuàng)產(chǎn)值5千萬元，年創(chuàng)利潤1.5千萬元，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 隨著現(xiàn)代工業(yè)化程度的提高和自然環(huán)境的惡化，人們賴以生存的大氣中可吸入顆粒物濃度在不斷增高，造成了顆粒物濃度的超標(biāo)，使得人們吸入了更多的顆粒物，對人體身體健康造成了極大危害。針對這種生存狀況，世界各國在空氣可吸入顆粒物監(jiān)測領(lǐng)域做了大量的研究工作,并取得了一些成績。如針對可吸入顆粒物的檢測人們已提出多種方法，但歸結(jié)起來，主要有兩種：一是絕對質(zhì)量濃度稱重法，二是相對濃度測量法;在可吸入顆粒物防治方面主要提出噴霧降塵法、通風(fēng)除塵法、泡沫除塵等方法。這些方法對可吸入顆粒物的檢測與防治都起到了作用，但效果不是很明顯。但絕對質(zhì)量濃度采樣法需要稱重采樣，烘干等過程，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，只作為定期定點(diǎn)但不能作為室內(nèi)實(shí)時(shí)應(yīng)用；第二種方法可快速檢測，但不能實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)。因此研制一種適合檢測室內(nèi)（如辦公室、實(shí)驗(yàn)室、家庭、汽車內(nèi)）可吸入顆粒物的監(jiān)測裝置對于保證人們的身體健康、舒心工作具有重要意義。我國從八十年代初開始研究檢測顆粒物濃度的超標(biāo)等問題，主要有當(dāng)時(shí)的北京市的顆粒物研究所、中國高能物理所的相關(guān)科學(xué)家在研究，但進(jìn)展緩慢，測量原理主要是光散射原理。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和對外開放，國內(nèi)于九十年代初由北京市科委引進(jìn)了日本的一臺測塵儀，從此國內(nèi)可吸入顆粒物的檢測才進(jìn)入了快速發(fā)展階段。目前國內(nèi)成熟的可吸入顆粒物的檢測儀器主要是北京市科委的測塵儀，其后都是以其為基礎(chǔ)發(fā)展開發(fā)的 。但該測塵儀只能檢測不具有控制功能 因此針對國內(nèi)外可吸入顆粒物檢測防治現(xiàn)狀，研究開發(fā)能對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的、可報(bào)警的、具有控制功能的可吸入顆粒物監(jiān)測裝置不僅必須而且是非常必要的。
