燃煤电厂排放颗粒物作为大气颗粒物的主要来源之一,受到了广泛关注,实现颗粒物质量浓度的精确在线监测具有重要意义。激光全散射法作为一种常用的颗粒物质量浓度在线监测方法,虽然具有较高的精度,但其测量结果易受颗粒特性影响,可能导致较大的测量偏差。为了更深入地探究颗粒形状对全散射法测量的影响,研究团队搭建了全散射法测试台架,并采用球形二氧化硅颗粒对系统进行了标定。标定结果显示,球形二氧化硅颗粒的质量浓度与消光程度高度线性相关,相关系数R²大于0.99,测量浓度与真实浓度的偏差仅为1.8%。

在进一步的实验中,研究团队使用了633 nm与532 nm波长的激光3种非球形二氧化硅颗粒(分别为棱形、不规则和片状)进行了测试。实验结果表明,这3种颗粒物的质量浓度与消光程度均呈现出高度的相关性,R²均超过0.99。然而,测量值与真实值的偏差却与颗粒形状及激光波长相关。特别是,当使用633 nm波长的激光时,不规则、棱形和片状颗粒的测量偏差分别为16.1%、27.4%和36.6%;而当使用532 nm波长的激光时,测量偏差分别下降至4.8%、11.4%和17.4%。这表明,在颗粒形状相同的情况下,选择适当的激光波长(如532 nm)可以显著减少因颗粒形状变化导致的测量误差。更多关于激光波长对测量精度的影响的详细研究,可以参考相关文献以获取进一步的技术信息。