基于光纖傳感的室外pm2.5濃度檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究

1、! , ! [ L I I l I I l I I IL I [ I I ] I I I I l I l IL I I I I I I H I ] I I I I I I !學(xué)授代碼：1 0 2 7 0 分類號：X 8 3上。哆J | I J P 范大誓碩士學(xué)位論文基于光纖傳感的室外P M ：．；濃度檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究學(xué)專研究方向： 選紅傳璧研究生姓名： 韭篡熊指導(dǎo)教師： 武自塞完成日期： 2Q 】Z 生§縣A b s t

2、 r a c tI nr e c e n t y e a r s ，w i t ht h e r a p i d d e v e l o p m e n to fC h i n a ’s e c o n o m y a n ds o c l e t Y ,h a z ep h e n o m e n o n o c c u r sf r e q u e n t l y ．T h ec u l p r i ti sP M 2 5 ，w h

3、 i c hs e r i o u s l ya f f e c t 8 t h ea i rq u a l i t y a J l d h a sg r e a th a r m t o h u m a n h e a l t h 。T h e r e f o r e ，i tI S V e r y 1 m p o r t a n tt od e t e c tt h ec o n c e n t r a t i o no f o u

4、 t d o o rP M 2 5 i n r e a l t i m e ．O p t i c a lf i b e rs e n s o rh a sb e e nw i d e l vu s e df o rl o t so f a d v a n t a g e s ，s u c ha sh i g hs e n s i t i v i t y , c o r r o s i o nr e s i s t a n t e ，l

5、o wi n S e r t i o nl o s s ，a n t i —e l e c t r o m a g n e t i ci n t e r f e r e n c e ，n o ta f f e c t e db yn o r l l m e a r e l y e c t s ，c a l lb eu s e d i n d i s t r i b u t e dm e a s u r e m e n t ，a n di

6、 t h a sb e c o m eo n eo ft h em 0 8 t 1 m p ’o r t a n td e v i c e si n t h ef i e l do fo p t i c a l c o m m u n i c a t i o nd e t e c t i o n o f o u t d o o rP M 2 5c o n c e n t r a t i o nb a s e da n ds e n s

7、i n g ．H o w e v e r ，t h er e a l —t i m eo no p t i c a lf i b e rs e n s i n gh a s n o ．t b e e ns t u d i e dl nd e t a i l ．T h e m a i ni r m o v a t i o n a n d r e s e a r c hc o n t e n t s o f t h i sp a p e r

8、 a r e a sf o l l o w s ：?T h e s t n l c m r eo f s a m p l e df i b e rg r a t i n gh a sb e e ns t u d i e di nt h i s p a p e r a I l dt h et h e o r e t i c a ls t u d i e so f r e f l e c t i v es p e c t r u mc h

9、a r a c t e r i s t i c so fs m n p l e d f i b e rg r a t i n gh a sb e e n c a 玎i e d o u t ．B yu s i n gt h e t r a n s f e r m a t r i xm e t h o d ，t h et h e o r e t i c a l m o d e l a 1 1 dm a t h e m a t i c a l

10、e x p r e s s i o n o ft r a n s m i t t a n c ea n dr e f l e c t a n c eo fs a m p l e df i b e rg r a t i n gs t r u c t u r eh a v eb e e nd e r i v e d ．T h en u m e r i c a ls i m u l a t i o ne x p e r i m e n th

11、a sb e e nc a r r i e do u t i n M A T L A B s o f t w a r e p l a t f o r m ．T h e e f f e c t o n t h e r e t i e c t l V e s p e c t m mc h a r a c t e r i s t i c so f t h es 鋤p l e df i b e rg r a t i n gl e n g t h

12、L ，t h es a m p l e d p e r i o dP ，r e f r a c t l V ei n d e xm o d u l a t i o ns n ．e n g t ha n d d u t yr a t i oT h a v eb e e ns t u d i e da n da n a l y z e di nd e t a i l ．1 1 1 e s i m u l a t i 嘰r e s u l t

13、 s s h o w t h a t w h e n d u t y r a t i o T = O ·1 ，t h e c o m b 5 p e c t m I nc h a r a c t e r i s t i c so f s 踟p l e df i b e r g r a t i n gi si d e a l ，a n di t sr e f l e c t i o np e a kI Se v e nc l o

14、 s e t o1 ，s i d e ．1 0 b e i n t e r f e r e n c ei ss m a l l a sw e l l ·f 2 、 B a s e d t h e t r a n s f e r m a t r i x m e t h o d a n d c h o o s i n g p r o p e r p a r 鋤e t e r s ，c m s s —s e n s i 捌t yo

15、ft e m p e r a t u r ea n ds t r a i n i n s a m p l e df i b e rg r a t i n gs e n s o rh a sb e ∞s t u d i e da n dan e w c r O s s —s e n s i t i v e t e m p e r a t u r e —s t r a i n s e n s o rb a s e dO ns a m p l

16、 e df i b e rg r a t i n gi s d e s i g n e d ．I t st e m p e r a t u r em e a s u r e m e n tr a n g e i s f r o m 。5 0 t o 2 0 0 。C w i t hs t r a i n t e s t r a l l g e f r o m 0 t o 2 0 0 0 肛￡．U s i n g O p t i G r

17、a t i n g s o f t w a r e ，3 1 m u l a t l o ne x D e r i m e n t s a r ec a u r r i e do u t ．T h es e n s i n gp e r f o r m a n c e so ft e m p e r a t u r ea n d s t r a i n a r eo b t a i n e d ． B a s e d o n c o m

18、 b i n a t i o n o f t h e t e m p e r a t u r e a n d s t r a i n ， u t i l i z i n g S P S Ss o R w a r ea 1 1 d t h em e t h o do fl i n e a r r e g r e s s i o n a n a l y s e s ，t h ed u a l 。p a r a m e t e 。m a 恤x