[发明专利]一种用于环境气体中纳米粒子光电探测方法及设备

权利要求书

1.一种用于环境气体中纳米粒子光电探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集样本气体，检测所述样本气体的初始参数；

根据所述初始参数，设定气体压缩的目标参数，压缩所述样本气体至目标状态；

快速释放被压缩样本气体，使所述样本气体中的不可探测纳米粒子分别放大成直径可被探测的小水滴；

照射所述小水滴并采集所述小水滴产生的折射光，计算光强以及所述小水滴的数量。

2.根据权利要求1所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测方法，其特征在于，所述初始参数包括：

所述样本气体的初始温度以及初始湿度。

3.根据权利要求2所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测方法，其特征在于，所述目标参数为目标压强；

当所述样本气体的所述初始温度处于0-t度范围内时，根据所述样本气体的所述初始湿度大小设定所述目标压强，且在所述样本气体的所述初始湿度越大时，设定所述目标压强值较小。

4.根据权利要求3所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测方法，其特征在于，在气体压缩腔室容积确定时，所述目标压强根据压缩过程中的压缩频率和/或气体流量、压缩时间进行设定。

5.根据权利要求1所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测方法，其特征在于，所述步骤：照射所述小水滴并采集所述小水滴产生的折射光，计算光强以及所述小水滴的数量，具体包括：

照射所述小水滴并采集所述小水滴产生的光信号；

计算所述光信号的散射光强；

根据所述散射光强对所述光信号进行光电转换，计算所述小水滴的数量。

6.根据权利要求5所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测方法，其特征在于，所述散射光强设为I，照射光强度设为I₀，小水滴对光的吸收系数设为q，光在所述小水滴中的行程距离设为l，散热光减弱指数设为τ，即I、I₀、q、l、τ满足下列关系式(1)：

I＝I_oe^-(q+τ)l (1)。

7.根据权利要求1所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测方法，其特征在于，还包括步骤：

根据所述小水滴数量，计算所述小水滴的浓度是否属于轻度警报、中度警报或者重度警报；

根据所述计算结果，发出轻度警报、中度警报或者重度警报。

8.一种用于环境气体中纳米粒子光电探测设备，其特征在于，包括：

气体抽样装置，用于采集样本气体；

粒子放大装置，用于压缩所述样本气体至目标状态，快速释放被压缩样本气体，使所述样本气体中的不可探测纳米粒子分别放大成直径可被探测的小水滴；

气体探测装置，用于照射所述小水滴并采集所述小水滴产生的折射光，计算光强以及所述小水滴的数量。

9.根据权利要求8所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测设备，其特征在于，所述粒径放大装置包括：

气体压缩组件，用于压缩所述样本气体至目标状态，并在所述样本气体压缩至目标状态时释放被压缩气体，使所述样本气体中的目不可见纳米粒子分别放大成直径可被探测的小水滴；

气体监测组件，用于检测所述样本气体的初始参数，和/或设定气体压缩的目标参数，并发送给所述气体压缩组件。

10.根据权利要求8所述的用于环境气体中纳米粒子光电探测设备，其特征在于，所述气体探测装置包括：

粒子探测组件，用于探测所述小水滴的数量；

数据分析组件，用于根据所述小水滴的数量，计算所述小水滴的浓度是否属于预警范围、报警范围或者火警范围，并根据计算结果，发出轻度警报、中度警报或者重度警报。