CN103698153A

CN103698153A - 基于能量陷阱法的气溶胶颗粒采样检测方法与装置

Info

Publication number: CN103698153A
Application number: CN201210366305.5A
Authority: CN
Inventors: 张青川; 张志刚; 刘丰瑞; 刘爽; 程腾; 张勇; 伍小平
Original assignee: NANJING PMLAB SENSOR TECH Co Ltd
Current assignee: Hefei Zhongke Junda Vision Technology Co ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN103698153B

Abstract

本发明公开了一种气溶胶颗粒采样检测装置与方法，用于对一定量的气溶胶中的气溶胶颗粒进行采样和检测。本发明的采样检测装置包括激光器、空间光调制器和检测腔体；激光器发射激光到空间光调制器(4)上；空间光调制器对激光进行调制后输出到所述检测腔体中；检测腔体(8)容纳有气溶胶，入射到该检测腔体中的激光在其中形成一个空间光能量陷阱场；空间光能量陷阱场包括多个光瓶，所述光瓶是一种周围为亮区、中心为暗区的空间瓶状结构，光瓶能够选择性的将尺寸与光瓶同一尺寸量级的气溶胶颗粒束缚于其中。本发明结构简单、携带方便，检测尺寸范围广，可实现对不同大小气溶胶颗粒的实时测定。

Description

基于能量陷阱法的气溶胶颗粒采样检测方法与装置

技术领域

本发明属于环境大气采集及监测技术领域，具体涉及实时测量大气中吸光性气溶胶颗粒的粒径分布和浓度的气溶胶颗粒采样检测方法与装置。本发明可应用于大气中吸光性PM2.5颗粒的采集与检测。

背景技术

大气环境对人们的健康有着至关重要的影响，大气中的可吸入颗粒物一直是大气环境监测的重点。包含有颗粒物体的大气可以看作是一种气溶胶。

气溶胶是指由固体或液体颗粒分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体颗粒，其大小为0.001～100微米，分散介质为气体。气溶胶颗粒是指分散并悬浮在气体介质中的固体或液体颗粒。用于衡量大气中包含的颗粒物的多少有多种指标，例如PM10和PM2.5，其是根据颗粒物的粒径大小来定义的。

PM2.5颗粒是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称可入肺颗粒物。由于其粒径小，因此非常容易携带大量的病毒、细菌等有害物质，且不容易沉淀，在空气中停留时间长，输送距离远，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

对于PM2.5的测定来说，目前已有的PM2.5测定方法主要有重量法、β射线法和微量振荡天平法等方法。重量法是将PM2.5颗粒直接截留到滤膜上，然后用天平称重。重量法是最直接最可靠的方法，是验证其他方法是否准确的标杆，但是，需要人工称重，程序繁琐费时。β射线法是将PM2.5颗粒收集到滤纸上，然后照射一束β射线，β射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减，衰减的程度和PM2.5的重量成正比，根据射线衰减就可以计算出PM2.5颗粒的重量，从而算出浓度。这种方法假设仪器的采样滤膜条带均一和采集的PM2.5颗粒物理性质均一，且其对β射线的强度衰减率相同。但是现实中，该假设往往不成立，因此数据一般也被认为存在偏差，并且该方法在潮湿高温区域故障率高。微量振荡天平法使用一头粗一头细的空心玻璃管，将粗头固定，将细头装有滤芯。大气样品从粗头进并从细头出，PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比。于是，根据振荡频率的变化，就可以算出收集到的PM2.5的重量，从而算出浓度。采用该方法时，样品挥发性和半挥发性物质会有损失，需要加装膜动态测量系统(FDMS)进行校准，且需要更换FDMS透水膜，材料成本昂贵，且需要专业技术人员操作至少半天时间。

由此可见，现有的以PM2.5颗粒代表的气溶胶颗粒的测定方法都需要将待测气体先经过颗粒采样切割器，将特定粒径范围之外的颗粒截口，使特定粒径范围内的颗粒通过，再对该气溶胶在该粒径范围内的颗粒数量或浓度进行测定。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题提出一种基于能量陷阱法的气溶胶颗粒的采样检测方法和装置，可检测具有确定上下限的尺寸区间的气溶胶颗粒，以解决现有的气溶胶颗粒的采样检测方法和装置必需采样切割器，并且设备结构复杂、需更换滤纸、操作繁琐以及只能检测低于某一上限尺寸的气溶胶颗粒的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种气溶胶颗粒采样检测装置，用于对一定量的气溶胶中的气溶胶颗粒进行采样和检测，该采样检测装置包括激光器、空间光调制器和检测腔体；所述激光器用于发射激光到空间光调制器上；所述空间光调制器对激光进行调制后输出到所述检测腔体中；所述检测腔体容纳有气溶胶，入射到该检测腔体中的激光在其中形成一个空间光能量陷阱场；其中，该空间光能量陷阱场包括多个光瓶，所述光瓶能够选择性的将尺寸与光瓶同一尺寸量级的气溶胶颗粒束缚于其中。

根据本发明的一种具体实施方式，所述空间光能量陷阱场是一个空间散班场或者是一种空间光晶格结构。

根据本发明的一种具体实施方式，所述采样检测装置还包括照明光源和光电检测器，所述照明光源用于发出照明光，该照明光照射到所述空间光能量陷阱区域中的被束缚的气溶胶颗粒；所述光电检测器用于对所述被束缚的气溶胶颗粒进行成像，并对成像信息实时记录，该成像信息可用于计算所束缚的气溶胶颗粒的尺寸和数量。

根据本发明的一种具体实施方式，所述采样检测装置还包括一个滤光片，其位于所述照明光源与所述空间光能量陷阱场与所述光电检测器之间，用于滤除所述激光器发出波长的激光。

根据本发明的一种具体实施方式，所述激光器发射的激光和所述照明光源发射的照明光均通过一个分光棱镜入射到所述检测腔体内。

根据本发明的一种具体实施方式，所述检测腔体具有气流入口和气流出口，分别用于流入和流出气溶胶，以便一定量的气溶胶通过所述空间光能量陷阱场。

根据本发明的一种具体实施方式，所述光能量陷阱场的尺寸在0.1μm～4.5μm之间，所述成像信息用于图像识别束缚的气溶胶颗粒中粒径小于或等于2.5μm的颗粒。

本发明还提出一种气溶胶颗粒采样检测方法，用于对一定量的气溶胶中的气溶胶颗粒进行采样和检测，包括如下步骤：发射激光到一个空间光调制器上；该空间光调制器对所述激光进行调制后输出到一个容纳有气溶胶的检测腔体中，在该检测腔体中形成一个空间光能量陷阱场；其中该空间光能量陷阱场包括多个光瓶，所述光瓶能够选择性的将尺寸与光瓶同一尺寸量级气溶胶颗粒束缚于其中。

根据本发明的一种具体实施方式，该方法还包括如下步骤：将照明光照射到所述空间光能量陷阱场；对所述被束缚的气溶胶颗粒散射的照明光进行成像和记录；对成像的图像进行识别，根据识别结果计算所述气溶胶中所需检测的气溶胶颗粒的尺寸和数量。

根据本发明的一种具体实施方式，该方法还包括如下步骤：在采样和检测之前，标定各尺寸的空间光能量陷阱下被束缚的气溶胶颗粒的百分比与气溶胶颗粒尺寸的关系，以及所采样的气溶胶中气溶胶颗粒的密度；根据识别结果计算所述气溶胶中所需检测的气溶胶颗粒的尺寸和数量的步骤为：根据光瓶的尺寸以及所述标定的各尺寸的光瓶所束缚的气溶胶颗粒的百分比与气溶胶颗粒尺寸的关系，计算气溶胶中的所需检测的气溶胶颗粒的数量和尺寸，再根据所采样的气溶胶中气溶胶颗粒的密度，计算气溶胶中所需检测的气溶胶颗粒的质量，将该质量除以流过气溶胶的体积，从而得出被束缚的气溶胶颗粒的浓度。

根据本发明的一种具体实施方式，控制所述光瓶的尺寸在0.1μm～4.5μm之间变化，通过图像识别被束缚的气溶胶颗粒中粒径小于或等于2.5μm的颗粒。

(三)有益效果

本发明利用空间光能量陷阱场形成的许多微小光瓶束缚气溶胶颗粒，其优点有：(1)本发明的探测光路结构简单，容易实现；(2)本发明通过改变空间光调制器各像素单元的参数，可实现对不同大小颗粒的检测，检测颗粒尺寸范围广；(3)可实现实时检测，人工操作量小；(4)本发明装置体积小重量轻，携带方便；(5)本发明可连续实现对多级尺寸气溶胶颗粒实时监测，可应用在PM2.5颗粒检测方面。(6)本发明不需要采样切割器，可检测确定上下限的尺寸区间的气溶胶颗粒的浓度。

附图说明

图1是空间光调制器的工作原理示意图；

图2示出了由空间光调制器产生的能量陷阱场的光瓶结构；

图3示出了由空间光调制器产生的空间光晶格结构的光瓶结构；

图4是本发明的基于能量陷阱的气溶胶颗粒采样检测装置的实施例1的结构示意图。

具体实施方式

为实现对一定量的气溶胶中的气溶胶颗粒尺寸和数量的采样和检测，本发明利用空间光调制器产生空间光能量陷阱场来束缚气溶胶颗粒。

本发明的原理如下：空间光能量陷阱对具有吸光性的微小颗粒具有束缚作用。光能量陷阱为周围亮区，中心暗区的光场。当气溶胶颗粒进入空间光能量陷阱区域时，受光照射一面吸光温度升高，与该面相接触的气体分子的温度也相应升高。颗粒周围的气体分子在不停的做布朗运动撞向颗粒并被反弹。由于吸光面处的气体分子的温度比未吸光面处的气体温度高，因此吸光面处的气体分子布朗运动强烈，撞击气溶胶颗粒产生的推力更大，使得整个气溶胶颗粒被推到暗区，也就是光能量陷阱的中心区域，因此可以将气溶胶颗粒束缚在能量陷阱中心区域。空间光能量陷阱场包括多个光瓶(一种周围亮区中心暗区的空间瓶状结构)，光瓶能够选择性的将尺寸与光瓶同一尺寸量级的气溶胶颗粒束缚于其中。

空间光调制器是一种能将信息加载于一维或两维的光学数据场上，以便有效的利用光的固有速度、并行性和互连能力的器件。这类器件可在随时间变化的电驱动信号或其他信号的控制下，改变空间上光分布的振幅或强度、相位、偏振态以及波长，或者把非相干光转化成相干光。由于它的这种性质，可作为实时光学信息处理、光计算和光学神经网络等系统中构造单元或关键的器件。

空间光调制器可用来产生空间光能量陷阱场，以束缚不同尺寸的气溶胶颗粒。由此，利用空间光调制器能够采样和检测一定量气溶胶中气溶胶颗粒的尺寸和数量。

图1是空间光调制器的工作原理示意图。空间光调制器的写入信号可以是光信号也可以是电信号。照明整个器件并被调至的输入光波被称为读出光，本专利中读出光为照射到空间光调制器上的激光；经过空间光调制器调制后出射的光波称为输出光，用于形成空间光能量陷阱场。空间光调制器一般按照读出光的读出方式不同，可以分为透射式和反射式两种。如图1所示，左图示出了透射式空间光调制器，右图示出了反射式空间光调制器，对于透射式空间光调制器来说，读出光和输出光位于空间光调制器的两侧，读出光经空间光调制器调制后透射出来形成输出光；对于反射式空间光调制器来说，读出光和输出光位于空间光调制器的同侧，读出光经空间光调制器调制后被反射出来形成输出光。

不同的写入信号对应着不同的空间光能量陷阱杨，可见，通过改变空间光调制器的写入信号，可以改变其产生的光能量陷阱场的光瓶的尺寸，由此可对不同尺寸区间的气溶胶颗粒进行束缚。

本发明使激光器发出连续激光束经扩束、准直后照射到一个空间光调制器上，由空间光调制器对光进行调制后输出，再经会聚，在一个检测腔体内部形成一个稳定的空间光能量陷阱场。如前所述，空间光能量陷阱场是一种光瓶结构，即包括多个光瓶，光瓶能够选择性的将尺寸与光瓶尺寸同量级的气溶胶颗粒束缚于其中，而其他大小的颗粒则较易流出，从而实现对一定粒径的气溶胶颗粒采样。本发明的发明人发现，光瓶束缚的气溶胶颗粒的数量在尺寸上的分布接近以光瓶尺寸为中心的正态分布，因此被束缚的大部分粒子集中在光瓶尺寸附近。

通过对检测腔体内的空间光能量陷阱场进行成像，将成像信息通过一个光电检测器(例如CCD)进行实时记录，并将记录的成像信息输入到外部信息处理装置通过外部信息处理装置对图像进行识别，获得被束缚气溶胶颗粒的尺寸和数量。通过提前标定各尺寸的光瓶所束缚的气溶胶颗粒的百分比与颗粒尺寸的关系，可以得到流过气体中各尺寸气溶胶颗粒的全部数量和粒径分布，并通过提前标定的颗粒的密度，可以计算出流过气体中该尺寸颗粒的质量，将该质量除以流过气溶胶的体积，从而得出被束缚的气溶胶颗粒的浓度。

空间散斑场可以有不同的形态，根据本发明，其可以是一种空间散班场，也可以是一种空间光晶格结构，取决于写入信号的不同。当空间光调制器的写入信号模拟毛玻璃散射片时，即经过空间光调制器透射或反射后的光与激光透过毛玻璃散射片后的空间光场相同，光能量陷阱场呈现为空间散班场；当空间光调制器的写入信号模拟正光光栅时，即经过空间光调制器透射或反射后的光与激光透过正交光栅后的空间光场相同，光能量陷阱场呈现为空间光晶格结构。需要指出的是，空间光调制器产生的空间光能量陷阱场也可以是其他各种能量陷阱场结构，只要这种能量陷阱场结构能够用来束缚气溶胶颗粒就可以实现本发明。

图2示出了由空间光调制器产生的空间散斑场的光瓶结构。图2中条状物体代表亮区，球形物体代表被束缚在能量陷阱中的气溶胶颗粒，其被束缚在暗区。图3示出了由空间光调制器产生的空间光晶格结构的光瓶结构，图3中的(a)、(b)、(c)图是从不同角度观察到的光晶格的空间强度分布，图中的亮点表示亮区，暗点表示暗区，气溶胶颗粒可被束缚在暗区中。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

实施例1、基于空间光能量陷阱法的气溶胶颗粒采样检测装置及方法

如图4所示，所述装置包括激光器1、扩束镜2、第一透镜3、空间光调制器4、分光棱镜5、照明光源6、第二透镜7、检测腔体8、第三透镜9、滤光片10、CCD11。该实施例中使用CCD来作为光电检测器。

其中，激光器1发出的连续激光束经扩束镜2扩束，再经第一透镜3准直后，照射到空间光调制器4上，空间光调制器4对激光进行调制后输出。对于透射式空间光调制器，激光透射后输出；对于反射式空间光调制器，激光反射后输出。图4中仅显示的空间光调制器4为透射式的情况，对于反射式空间光调制器，其光路图与图4类似。接着，从空间光调制器4输出的激光透过分光棱镜5，又经第二透镜7会聚在检测腔体8内。

检测腔体8具有一定的容积，能够容纳有一定量的气溶胶，并且其具有一个气流入口和一个气流出口，气溶胶能够从气流入口流入，从气流出口流出。

由此，经过空间光调制后的激光在检测腔体8内部形成一个稳定的空间光能量陷阱场。在采样检测气溶胶颗粒时，使一定量的气溶胶通过该检测腔体8，通过检测腔体8的气溶胶中的气溶胶颗粒将被该光能量陷阱场束缚。

图4中的照明光源6是一个白光光源，用于发出照明光，照明光经分光棱镜5和第二物镜7照射到空间光能量陷阱区域，起到照明被束缚气溶胶颗粒的作用。第三透镜9和滤光片10位于空间光能量陷阱场区域与CCD11之间，被气溶胶颗粒散射的照明光经第三透镜9和滤光片10后被CCD11接收。其中滤光片能滤掉激光器1所发出波长的光，其他波长的光(照明光)可透过。由此，透过滤光片的照明光被气溶胶颗粒散射，使得气溶胶颗粒能够在CCD靶面进行成像，CCD11对成像信息进行实时记录，并将记录的成像信息输出到一个外部的信息处理装置(图中未示出)，外部信息处理装置例如是具有图像处理功能的电脑。

外部信息处理装置通过图像识别，可实时记录被束缚气溶胶颗粒的尺寸和数量。

由于并不是所有满足条件的气溶胶颗粒都能被束缚，因此需要事先对于每个尺寸的光瓶束缚的气溶胶颗粒进行标定，获得该尺寸的空间光能量陷阱所束缚的气溶胶颗粒占气溶胶中所有气溶胶颗粒的百分比与气溶胶颗粒尺寸的关系。

通过提前标定各尺寸的光瓶束缚的气溶胶颗粒的百分比与气溶胶颗粒尺寸的关系，可以得到流过气体中各尺寸气溶胶颗粒的全部数量和粒径分布，并通过提前标定气溶胶颗粒的密度，可以计算出流过气体中气溶胶颗粒的质量，将该质量除以流过气溶胶的体积，从而得出被束缚的气溶胶颗粒的浓度。

由此也可以看出，根据本发明，通过提前对各种尺寸的气溶胶颗粒的被光瓶束缚的百分比，理论上可以测定任意尺寸区间的气溶胶颗粒的浓度，包括给定的具有确定上下限尺寸区间的气溶胶颗粒的浓度。

根据本发明，可以每采集一段时间就改变空间光调制器的写入信号，使得产生的空间光能量陷阱场的光瓶的尺寸以一定增量或减量变化，以此实现对较大尺度范围内的气溶胶颗粒数量和尺寸检测。

实施例2、基于空间光能量陷阱法实时测定PM2.5颗粒的测定装置及方法

实施例2采用的装置结构与实施例1相同，在该实施例2中，调节空间光调制器4的写入信号，此时CCD 11记录束缚到的气溶胶颗粒的图像，并将图像输入外部信息处理装置进行处理。

考虑到被空间光能量场捕获并束缚的气溶胶颗粒的数量关于其尺寸成一种类似于正态分布的分布，且分布中心为光瓶的尺寸，因此，当测量PM2.5时，可以使得产生的光能量陷阱的尺寸在0.1μm～4.5um的范围内变化，优选为在0.1μm～2.5μm之间，更优选为1.7μm～1.9μm，例如1.7μm。由此，粒径小于或等于2.5μm的大部分气溶胶颗粒能够被束缚，这部分粒子可通过图像识别记录下来。

根据本发明的优选实施方式，可以每采集一段时间就改变空间光调制器的写入信号，使得产生的光瓶尺寸以一定增量或减量变化，以此实现对较大尺度范围内的气溶胶颗粒数量和尺寸检测。在该实施例中，我们可以改变写入信号，使得空间光能量陷阱的尺寸从0.1至1.7μm，以0.1μm的步长连续变化，由此，可以使空间光能量陷阱束缚大部分粒径小于PM2.5颗粒。

通过外部信息处理装置的图像识别，得到被束缚气溶胶颗粒中的粒径小于或等于2.5μm的气溶胶颗粒的尺寸和数量。通过提前标定PM2.5颗粒能被束缚的百分比与颗粒尺寸的关系，可以得到流过气体中PM2.5颗粒的全部数量和粒径分布，并通过提前标定颗粒的密度，从而计算出被流过气溶胶中PM2.5颗粒的质量，将该质量除以流过气溶胶的体积，得到PM2.5颗粒浓度。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种气溶胶颗粒采样检测装置，用于对一定量的气溶胶中的气溶胶颗粒进行采样和检测，其特征在于，该采样检测装置包括激光器(1)、空间光调制器(4)和检测腔体(8)；

所述激光器(1)用于发射激光到空间光调制器(4)上；

所述空间光调制器(4)对激光进行调制后输出到所述检测腔体(8)中；

所述检测腔体(8)容纳有气溶胶，入射到该检测腔体(8)中的激光在其中形成一个空间光能量陷阱场；其中，

该空间光能量陷阱场包括多个光瓶，所述光瓶能够选择性的将尺寸与光瓶同一尺寸量级的气溶胶颗粒束缚于其中。

2.如权利要求1所述的气溶胶颗粒采样检测装置，其特征在于，所述空间光能量陷阱场是一个空间散班场或者是一种空间光晶格结构。

3.如权利要求2所述的气溶胶颗粒采样检测装置，其特征在于，所述采样检测装置还包括照明光源(6)和光电检测器(11)，

所述照明光源(6)用于发出照明光，该照明光照射到所述空间光能量陷阱区域中的被束缚的气溶胶颗粒；

所述光电检测器(11)用于对所述被束缚的气溶胶颗粒进行成像，并对成像信息实时记录，该成像信息可用于计算所束缚的气溶胶颗粒的尺寸和数量。

4.如权利要求3所述的气溶胶颗粒采样检测装置，其特征在于，所述采样检测装置还包括一个滤光片(10)，其位于所述照明光源(6)与所述空间光能量陷阱场与所述光电检测器(11)之间，用于滤除所述激光器(1)发出波长的激光。

5.如权利要求4所述的气溶胶颗粒采样检测装置，其特征在于，所述激光器(1)发射的激光和所述照明光源(6)发射的照明光均通过一个分光棱镜(5)入射到所述检测腔体(8)内。

6.如权利要求1所述的气溶胶颗粒采样检测装置，其特征在于，所述检测腔体(8)具有气流入口和气流出口，分别用于流入和流出气溶胶，以便一定量的气溶胶通过所述空间光能量陷阱场。

7.如权利要求1-6中任一项所述的气溶胶颗粒采样检测装置，其特征在于，所述光能量陷阱场的尺寸在0.1μm～4.5μm之间，所述成像信息用于图像识别束缚的气溶胶颗粒中粒径小于或等于2.5μm的颗粒。

8.一种气溶胶颗粒采样检测方法，用于对一定量的气溶胶中的气溶胶颗粒进行采样和检测，其特征在于，包括如下步骤：

发射激光到一个空间光调制器上；

该空间光调制器对所述激光进行调制后输出到一个容纳有气溶胶的检测腔体中，在该检测腔体中形成一个空间光能量陷阱场；其中

该空间光能量陷阱场包括多个光瓶，所述光瓶能够选择性的将尺寸与光瓶同一尺寸量级气溶胶颗粒束缚于其中。

9.如权利要求8所述的气溶胶颗粒采样检测方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：

将照明光照射到所述空间光能量陷阱场；

对所述被束缚的气溶胶颗粒散射的照明光进行成像和记录；

对成像的图像进行识别，根据识别结果计算所述气溶胶中所需检测的气溶胶颗粒的尺寸和数量。

10.如权利要求9所述的气溶胶颗粒采样检测方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：

在采样和检测之前，标定各尺寸的空间光能量陷阱下被束缚的气溶胶颗粒的百分比与气溶胶颗粒尺寸的关系，以及所采样的气溶胶中气溶胶颗粒的密度；

根据识别结果计算所述气溶胶中所需检测的气溶胶颗粒的尺寸和数量的步骤为：根据光瓶的尺寸以及所述标定的各尺寸的光瓶所束缚的气溶胶颗粒的百分比与气溶胶颗粒尺寸的关系，计算气溶胶中的所需检测的气溶胶颗粒的数量和尺寸，再根据所采样的气溶胶中气溶胶颗粒的密度，计算气溶胶中所需检测的气溶胶颗粒的质量，将该质量除以流过气溶胶的体积，从而得出被束缚的气溶胶颗粒的浓度。

11.如权利要求10所述的气溶胶颗粒采样检测方法，其特征在于，控制所述光瓶的尺寸在0.1μm～4.5μm之间变化，通过图像识别被束缚的气溶胶颗粒中粒径小于或等于2.5μm的颗粒。