(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210793420.4 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 中国烟草总公司郑州烟草研究院 地址 450001 河南省郑州市高新 技术产业 开发区枫杨街2号 (72)发明人 张勍　史占东　苗芊　李栋　王松　 曾波　赵航　杨荣超　张鹏飞　 于千源　范黎　 (74)专利代理 机构 郑州德勤知识产权代理有限 公司 41128 专利代理师 苏志洋 (51)Int.Cl. G01N 21/59(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 光透射法气溶胶 浓度检测校准系统、 校准方 法和测量方法 (57)摘要 本发明提供了一种光透射法气溶胶浓度检 测校准系统、 校准方法和测量方法， 包括光源、 接 收器和容器， 所述光源和接收器分别设置于容器 的入射端和出射端， 所述光源和容器 之间架设有 可更换和装卸的光学衰减片， 所述容器上设置有 气溶胶入口和气溶胶出口。 通过替换光学衰减片 的衰减率， 获得不同光照强度下接收器输出的电 压或电流值， 将电压或电流值与光透射率拟合， 进而将电学信号溯源至光学强度。 同时通过配置 不同的浓度标准器件配合光学衰减片， 实现对不 同浓度物质的精准测量。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115015184 A 2022.09.06 CN 115015184 A 1.一种光透射法气溶胶浓度检测校准系统， 其特征在于： 包括光源、 接收器和容器， 所 述光源和接收器分别设置于容器的入射端和出射端， 所述光源和容器之间架设有 可更换和 装卸的光学衰减片， 所述 容器上设置有气溶胶入口和气溶胶出口。 2.根据权利要求1所述的光透射法气溶胶浓度检测校准系统， 其特征在于： 所述可更换 和装卸的光学衰减片通过底 架支撑安装， 所述底 架上设置有弹性 卡槽。 3.一种光透射法气溶胶浓度检测校准系统， 其特征在于： 包括光源、 接收器和容器， 所 述光源和接收器分别设置于容器的入射端和出射端， 所述容器内等间距的设置有多个可装 卸的光学衰减片， 所述容器上还设置有气溶胶 入口和气溶胶出口， 所述容器呈柱状， 所述容 器的容腔为圆柱形容腔， 所述容器整体呈竖向设置， 所述容器的盖帽一端和 容器主体之间 通过螺纹密封连接或密封插接 。 4.根据权利要求3所述的光透射法气溶胶浓度检测校准系统， 其特征在于： 还包括支撑 架， 所述支撑架呈矩形， 所述支撑架的宽度小于等于所述容器容腔的内径的三分之一， 所述 容器的其中一端设置为可拆卸的盖帽形式； 所述支撑架上沿长度方向等间距的设置有多个 插槽， 所述 光学衰减片可插拔的安装在所述插槽中。 5.根据权利要求4所述的光透射法气溶胶浓度检测校准系统， 其特征在于： 所述容器的 侧壁上针对各光学衰减片设置有多条插缝， 所述光学衰减片上与所述插缝对接处设置有密 封条， 所述 容器上配置有用于填塞所述多条插缝的密封塞。 6.根据权利要求4或5所述的光透射法气溶胶浓度检测校准系统， 其特征在于： 所述光 学衰减片的数量 为9个。 7.一种光透射法气溶胶浓度检测校准方法， 其特征在于： 包括权利要求1 ‑6任一项所述 的光透射法气溶胶浓度检测校准系统， 包括以下 过程： 将容器清空， 打开 光源和接收器， 记录此时接收器输出的电压V0或电流 I0； 依次摆放光学衰减片， 使光学衰减片等比例的衰减通过的光线， 分别记录各衰减比例 下接收器输出的电压V1 ‑Vn或电流 I1‑Tn， n为大于1的自然数； 通过插值拟合法得到 接收器输出的电压或电流与光透射 率的关系； 通过数学运算， 将电学信号溯源到光学强度。 8.一种可调范围及实时标定的物质浓度测量方法， 其特征在于： 包括光源、 一组不同透 射率的光学衰减片、 容器、 一组按照浓度梯度设置的浓度标准器件和接 收器构成的测量系 统， 所述光学衰减片可拆装的安装在所述光源和所述容器之间， 所述光源设置为测 量行程 范围内的最高光 强度的固定光强度光源， 所述光学衰减片所能衰减的最低光照强度为测量 范围内的最低光照强度， 通过以下 过程对物质浓度进行测量： 第一部分： 预估： 估算待测物质的浓度范围； 第二部分： 选择光学衰减片： 将待测物质充入容器中， 通过更换不同透射率的光学衰减片， 观察光 的透射情况， 选 定一片透射情况适中的光学衰减片； 选择浓度标准器件： 从一组浓度标准器件中选择与该浓度 范围适配的若干个浓度 标准 器件； 标定： 将选定的光学衰减片安装到位， 将选定的若干个浓度标准器件逐个安装在容器权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115015184 A 2的位置处， 对测量系统进行 标定； 第三部分： 测量： 去除浓度标准器件， 将容器安装到位， 重新充入待测物质， 通过标定后的测量系 统对待测物质的浓度进行测量， 得到测量结果。 9.根据权利要求8所述的可调范围及实时标定的物质浓度测量方法， 其特征在于： 所述 的浓度标准器件包括与所述容器相同构造和 规格的容器和 填充在容器内的标准溶液或气 溶胶， 所述浓度标准器件是通过以下 方法制备的： 在预估待测物质的浓度 范围后， 通过标准化溶液或标准化气溶胶配置设备现场配置出 标准溶液或标准气溶胶， 并灌装到所述容器中， 标准气溶胶或溶液 的灌装过程与所述标定 过程同步进行。 10.根据权利要求9所述的可调范围及实时标定的物质浓度测量方法， 其特征在于： 所 述的浓度标准器件所采用的容器与所述容器为同一个容器， 标定过程中， 采用所述容器逐 个制备浓度标准器件， 测量过程中， 将容器排空后注入待测物质。 11.根据权利要求10所述的可调范围及实时标定的物质浓度测量方法， 其特征在于： 所 述的标定过程中， 还 包括以下 过程： 选取临近选定光学衰减片透射率的其它至少两片光学衰减片， 结合同一套浓度标准器 件对测量系统进行 标定。 12.根据权利要求11所述的可调范围及实时标定的物质浓度测量方法， 其特征在于： 所 述光学衰减片的透射 率梯度值 为5%， 所述浓度标准器件的浓度梯度值 为5%。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115015184 A 3