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大气环境与人类的生活密不可分,在如今这个社会,对大气环境中的污染物—粉尘颗粒的治理也备受重视。准确地检测出PM2.5的质量浓度是目前提高环境质量的首要任务。因此,设计一款实时、高效、准确的PM2.5粉尘检测仪器具有极其重要的意义。目前,大多数室外所用的大气粉尘检测仪器一般都只能够测量单一空气指标的浓度值,我们设计研发了一台可以通过通道切换来测量两种空气指标的浓度值的仪器。本文的研究内容主要包括以下几部分:1.粉尘的简介。着重强调了粉尘的来源广泛、成分复杂、检测困难以及其对于人类的危害,以此奠定了课题的研究背景及意义。2.粉尘浓度检测的理论基础。介绍了粉尘浓度检测的主要方法以及其优缺点,最终选择了以光散射原理作为本次设计的检测原理,并给出了相关理论公式之间的参数求解及推导,在此基础上拟定了光散射法应用测量的近似求解方案,为设计提供理论基础。3.采样切割器的设计。介绍了PM2.5双通道粉尘检测仪采样切割器的设计原理,然后通过拟定流量,根据Marple等人通过数值分析的方法计算出的相关公式设计准则设计并计算出PM2.5采样切割器的尺寸参数,用三维软件建模出实体,进行模拟验证内部流动状态,再加工回实物进行采样实验评价,确定其切割效率达到标准要求。4.系统的硬件及软件设计。介绍了粉尘检测仪整机测量系统的组成及粉尘检测仪整机测量系统的工作原理;然后介绍了粉尘检测仪整机测量系统的硬件选型及设计,最后介绍了粉尘检测仪整机测量系统的软件功能实现,包括数据采集程序框图以及自校正功能设计等。5.整机的性能评价。对PM2.5双通道粉尘检测仪整机的性能进行了测试校正及实验评价,主要包括PM2.5双通道粉尘检测仪样机的校正及精度校验、PM2.5双通道粉尘检测仪样机的变温零点稳定性试验、PM2.5双通道粉尘检测仪样机的抗噪声实验、PM2.5双通道粉尘检测仪样机与高浓度粉尘计测试对比实验。本文通过分析各检测方法的国内外现状确定了光散射原理作为理论设计依据,简单介绍了硬件及软件设计。笔者主要设计的是采样切割器的设计,通过理论计算、模拟以及实验验证证明了切割器的切割效率符合设计要求,结合整机进行了相关的实验验证,测量的实验数据表明,本次设计的PM2.5双通道粉尘检测仪变温零点稳定性较好、抗噪声能力良好,可以实现实时的粉尘浓度检测。