PARTICULATE MATTER MEASUREMENT USING LIGHT SHEET GENERATION AND SCATTERING ANALYSIS

• Main Authors: ACIKALIN, Tolga, COWAN A., Melissa, XU, Shengbo
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 26.10.2017
• Subjects: INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; PHYSICS; TESTING

Techniques are disclosed for particulate matter (PM) measurement in a medium (such as air) using flat-top intensity laser sheet beam generation. The techniques for generating the laser sheet beam may include nonspecialized optical elements (e.g., aspherical, spherical, biconvex, and/or cylindrical lenses) that are cost-effective, reduce the overall footprint of the system, and also provide for relatively increased power efficiencies compared to conventional techniques. The PM measurement system may use the laser sheet beam generated in combination with a medium flow channel to pass the medium through the laser sheet beam, thereby causing particulates within the medium to scatter light, which can be detected using a light sensor (e.g., a photodetector). The scattered light signals can then be analyzed to match them with corresponding particulate sizes and the amount of signals per particulate size can also be determined to measure the size and count of particulates within the medium. La présente invention se rapporte à des techniques pour la mesure de matière particulaire (PM) dans un milieu (tel que de l'air) à l'aide d'une génération de faisceau laser en feuille à distribution d'intensité à sommet plat. Les techniques permettant de générer le faisceau laser en feuille peuvent inclure des éléments optiques non spécialisés (par exemple des lentilles asphériques, sphériques, biconvexes et/ou cylindriques) qui sont bon marché, qui réduisent l'encombrement global du système, et qui offrent également des rendements énergétiques relativement accrus par rapport aux techniques classiques. Le système de mesure de PM peut utiliser le faisceau laser en feuille généré en association avec un canal d'écoulement de milieu pour faire passer le milieu à travers le faisceau laser en feuille, les particules dans le milieu dispersant ainsi la lumière, qui peut être détectée à l'aide d'un capteur optique (par exemple un photodétecteur). Les signaux lumineux dispersés peuvent ensuite être analysés pour être mis en correspondance avec des tailles de particules correspondantes, et la quantité de signaux par taille de particules peut également être déterminée afin de mesurer la taille et le nombre de particules dans le milieu.