烟雾总量分析计算

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1、XieanTechnologicalUniversityNorthInstituteofInformationEngineering西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）开题报告题目：烟雾总量分析计算系别专业光电信息工程班级姓名学号导师2012年12月17日摘要本文主要运用光屯检测技术。检测激光束穿过烟雾后的透射光强，透射率，以及及单位体积的粒子个数，通过建立烟雾通道，光通过烟雾通道射出透射光和散射光，由于散射光可以用偏振片去除，所以设计一个偏振片。则测出透射光。分别在有烟和无烟的通道测岀光强，曲Mei散射确定烟雾颗粒个

2、数，计算烟雾量。冃录1绪论2第一章课题背景、研究意义及国内外相关研究情况23第二章主要研究内容34第三章烟雾光学透过率与散射率的测量方案设计论证45第四章编写烟雾光学透过率和散射率测量数据计算烟雾总量程序56完成木课题的工作方案及进度计划67参考文献7绪论烟雾(smog)是煤烟(smoke)和雾(fog)两个词的合成体，1905年英国人沃伊克思(H.A.Voeux)提出來的。原意是空气中的煤烟与口然雾结合后产生。目前此词含义范围超出原意变广，泛指因工业生产排放的固体粉尘凝结后生成的雾状物(如伦敦烟雾)，或由碳氢化合物和氮氧化物

3、经光化学反应生成的二次污染物(如洛杉矶光化学烟雾)以及参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的淡蓝色烟雾污染现彖等。随着有害烟雾浓度过高造成危害人类的事件越来越多，在预防火灾和救援，气象研究等。对烟雾浓度检测技术的研究成为必要问题被提出来。第一章课题背景、研究意义及国内外和关研究情况1.1目前运用光学方法对烟雾的检测技术已有很多，而使用烟雾浓度的计算方法来检测烟雾量已经进入智能化。有五种测量方法。(1)激光雷达监测。烟雾气体成分大部分都有拉曼散射的性质(各种气体的独特光谱特性)，这些气体的位移波长大都在红外波

4、长，因此，利用红外激光雷达可以监测各种有害气体的浓度分布情况。(2)基于光在雾中传导，基于物理模型，分为了弹光和蛇形光。不与介质中分子或粒子发生相互作用，在传输过程中不改变状态的光子，称为子弹光(即退射光)，它载有最初的物像信息。因此，运用偏振片区分这两种光，并设法降低蛇形光的比份，检测烟雾浓度。(3)微波辐射监测。烟雾有害气体成分在微波段具有特征吸收带，如一氧化碳}co}在2.59mm波长有吸收带，氧氮化合物(N20)在2.4imn处有吸收带，所以可通过微波遥测确定有害气体的种类和性质。(4)利用近红外彩色航片植物影像色调，

5、还可以对大气降尘进行监测。由于绿色植物对近红外辐射有强烈的反射作用，没有受烟尘污染的健康植物在近红外彩色航片上的影像呈鲜。(5)遥感摄影监测城市工业区上空的烟雾、森林火灾、火山口喷发后的烟云、核爆炸蘑菇云都可通过遥感摄影监测。基于数字图像处理技术，通过建立烟雾浓度与摄像灰度Z间的和关关系，用微机对影像进行微密度分割，绘制烟雾浓度的等值线图。在军事方面对抢、炮口，以及爆炸物产生的烟雾计量尤为重要在第一次世界大战中德军的三氧化硫和氯磺酸在第二次世界大战中英国人使用三氧化硫和氯磺酸、六氯乙烷和黄磷发烟形成烟幕对徳军的空袭遮掩了目标。

6、苏联在卫国战争中，装甲兵和机械化步兵曾使用烟幕遮蔽FI标，使德军不能直接瞄准射击和投弹。海湾战争期间，伊拉克军队点燃了许多油井，某些H标区浓烟滚滚，形成烟幕防护,使以美国为首的多国部队的飞行员发射红外制导导弹命中精度很低，只好使用普通炸弹对烟区盲目轰炸。美军曾岀动F-117飞机使用激光制导炸弹袭击伊拉克的奥四拉克核设施时，由于伊军施放大规模烟幕遮蔽核设施，致使激光制导炸弹失效。美军连续几晚用了多种武器进行攻击才最终奏效。目前火炮在战争中H趋智能化机、自动化、信息化的发展在火炮发射过程屮会产生尾焰和炮口焰、有害气体排放、发射烟雾

7、、噪声等。这些影响不仅带来口标的暴露，人员的伤害而且是火炮的瞄准精度大大降低，因此对炮口烟雾的研究非常重耍。1・2课题研究的目的、意义在军事领域内，提高武器性能、实现武器智能化与信息化成为武器发展的主导趋势。发射约（弹丸）作为炮的主要组成部分为其提供能源，由于弹丸木身及消焰剂的添加,大量炮口烟雾成为影响其准确率的主要因素。炮体射击产生巨大的烟雾，本课题研究的口的就是用光检测法，利用激光的照射烟雾，测烟雾的透射光强，检测烟雾浓度的研究。在测量领域，这种方法在测量隧道烟雾、火灾监测、化学实验、煤矿有害气体浓度、军事武器等领域，此外

8、还在尘埃粒子计数器应用。本课题的研究具冇重要的理论意义和实际应用价值。1.3国内外研究现状如今烟雾事件随处可见，当初的“伦敦烟雾事件”“洛杉矶光化学烟雾”己不再是特例，烟雾的来源更是层出不穷，国内外针对不同来源的烟雾浓度测量方法也应运而生。工业生产屮烟气浓度测量最普遍的方法是