本文所描述的實施例的某一方面涉及計算裝置和計算方法。

背景技術(shù)：

近年來，已經(jīng)積極地測量了空氣中的顆粒物質(zhì)如pm2.5的水平。氣體中的顆粒濃度由單位體積的氣體中所包含的顆粒質(zhì)量(例如mg/m³或μg/m³)來表示。這種顆粒濃度被稱為質(zhì)量濃度。用于測量pm2.5的質(zhì)量濃度的經(jīng)典技術(shù)之一是在過濾器上俘獲氣體中的顆粒，然后測量所俘獲的顆粒的質(zhì)量。替代地，β衰減測量已經(jīng)被稱為是可以自動測量質(zhì)量濃度的技術(shù)。通過過濾器技術(shù)或β衰減測量所得到的濃度是質(zhì)量濃度。因此，目前，pm2.5濃度通常由質(zhì)量濃度表示。此外，作為簡單的方法，有光散射檢測方法，此方法照射氣體中的顆粒，然后用散射光來測量包含在單位體積的氣體中的顆粒數(shù)目(如顆粒的數(shù)目/m²)。如日本專利申請公開號2001-343319、2014-240733和2014-228309所公開的那樣，已經(jīng)具有幾種已知的自動測量空氣中的顆粒濃度的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

考慮到這些情況，已經(jīng)作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是為了提供允許許多測量站的安裝以及顆粒組成的獲得的計算裝置、計算機可讀非瞬時性存儲介質(zhì)以及計算方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了計算裝置，該計算裝置包括：采集單元，其被配置成獲得在第一測量站中測得的包含在氣體中的顆粒的質(zhì)量濃度、在第二測量站中測得的包含在氣體中的顆粒的數(shù)目濃度以及在第二測量站中測得的氣體的濕度；以及計算單元，其被配置成：基于由采集單元所獲得的第一測量站中的質(zhì)量濃度以及第二測量站中的數(shù)目濃度和濕度來計算函數(shù)，該函數(shù)限定了質(zhì)量濃度和數(shù)目濃度與濕度的關(guān)系，并且該函數(shù)用來根據(jù)在第三測量站中測得的包含在氣體中的顆粒的數(shù)目濃度和氣體的濕度來計算包含在第三測量站中的氣體中的顆粒的質(zhì)量濃度，第三測量站安裝在與安裝第一測量站和第二測量站的位置不同的位置中。

將借助于在權(quán)利要求中具體指出的元素和組合來實現(xiàn)和達(dá)到本發(fā)明的目的和優(yōu)點。要理解的是，如所要求保護的那樣，上述總體描述和以下詳細(xì)描述是示例性的和說明性的，而非限制本發(fā)明。

附圖說明

圖1是采用根據(jù)第一實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖；

圖2是起到第一實施例的計算裝置的作用的計算機的框圖；

圖3是第一實施例的計算裝置的功能框圖；

圖4是通過第一實施例中的計算機執(zhí)行的處理的流程圖；

圖5是圖示了計算第一實施例中的功能的方法的流程圖；

圖6是在第一實施例中的數(shù)目濃度與質(zhì)量濃度的比率與相對濕度的圖表；

圖7是采用根據(jù)第二實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖；

圖8是采用根據(jù)第三實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖；

圖9是采用根據(jù)第四實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖；

圖10是根據(jù)第五實施例的計算裝置的功能框圖；

圖11是通過第五實施例中的計算機執(zhí)行的處理的流程圖；以及

圖12a至圖12c圖示了第五實施例中的函數(shù)f(h)和fi(h)。

具體實施方式

例如，在過濾器上俘獲顆粒的技術(shù)針對每次測量需要24小時或更長。此外，難以進行自動測量。β衰減測量法可以自動測量質(zhì)量濃度。然而，其測量時間不夠短。此外，測量裝置大且昂貴。因此，難以安裝許多測量站，其中每一個都裝配有質(zhì)量濃度檢測器。

還需要通過簡單的技術(shù)來獲得關(guān)于顆粒組成的信息。

由于pm2.5或其它顆粒物質(zhì)對健康的影響，所以對pm2.5進行更加頻繁的測量的需求已經(jīng)增加。然而，遍及全國，用于測量pm2.5濃度的測量站的數(shù)目在1000以下。此外，安裝位置的分布是不均勻的。因此，上述需求沒有得到充分滿足。

如果位于近鄰的測量站實時地收集和傳送關(guān)于pm2.5濃度的數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)有助于在預(yù)期pm2.5濃度會上升時采取措施。此外，數(shù)據(jù)將有助于對pm2.5濃度的預(yù)測、pm2.5來源的識別和/或大氣科學(xué)模擬。

采用在過濾器上俘獲顆?；颚滤p測量法的技術(shù)的質(zhì)量濃度測量儀器是昂貴的。因此，難以遍及全國來安裝裝配有質(zhì)量濃度檢測器的測量站。此外，由于測量時間長，所以難以進行實時測量。

與此形成對照，采用光散射檢測方法的數(shù)目濃度測量儀器可以自動測量數(shù)目濃度，并且比較便宜。因此，可以遍及全國來安裝裝配有數(shù)目濃度測量儀器的測量站。這樣的安裝允許實時地匯集關(guān)于每個區(qū)域中的顆粒濃度的數(shù)據(jù)。

然而，由光散射檢測方法所測量的濃度不是質(zhì)量濃度，而是對應(yīng)于每單位體積的顆粒數(shù)目的數(shù)目濃度。通過將數(shù)目濃度乘以預(yù)定的轉(zhuǎn)換因子，包含在氣體中的顆粒的數(shù)目濃度轉(zhuǎn)換成質(zhì)量濃度。然而，當(dāng)使用這種方法時，轉(zhuǎn)換精度不高。發(fā)明人已經(jīng)通過用濕度的函數(shù)來限定轉(zhuǎn)換因子而成功地提高了轉(zhuǎn)換精度。轉(zhuǎn)換精度的成功提高可以涉及以下現(xiàn)象：當(dāng)氣體的濕度變化時，由于顆粒的吸濕量變化，所以顆粒尺寸的分布以及顆粒的物化屬性變化。顆粒是各種成分的混合物。顆粒的吸濕性取決于顆粒組成。例如，當(dāng)顆粒是由硫酸銨組成時，在濕度為90％時的光散射截面比干燥條件下的光散射截面大5倍。當(dāng)顆粒由有機物質(zhì)組成時，光散射截面受濕度的影響較小。如所描述的那樣，當(dāng)顆粒組成變化時，顆粒的吸濕性變化。顆粒組成取決于位置和時間而變化。因此，如果使用相同的函數(shù)作為用于將數(shù)目濃度轉(zhuǎn)換成質(zhì)量濃度的函數(shù)，則無法增加從數(shù)目濃度至質(zhì)量濃度的轉(zhuǎn)換精度。因此，發(fā)明人考慮根據(jù)顆粒組成的變化來使用適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)。

如上所述，難以安裝許多具有高測量精度的測量站。以下實施例安裝了裝配有質(zhì)量濃度檢測器(其可以精確地測量，但是昂貴)的測量站，并且安裝了裝配有數(shù)目濃度檢測器(其成本較低，但是測量較不精確)的測量站，以允許許多測量站的安裝。

第一實施例

圖1是采用根據(jù)第一實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖。如圖1所示，系統(tǒng)100包括測量站20、22和22a以及計算機10。測量站20兼作測量站24和26。測量站24和26安裝在大致相同的位置中。測量站24包括質(zhì)量濃度測量儀器30。測量站26包括數(shù)目濃度測量儀器32和濕度計34。測量站22和22a安裝在與測量站20所安裝的位置不同的位置中。測量站22和22a中的每一個包括數(shù)目濃度測量儀器32和濕度計34，但是不包括質(zhì)量濃度測量儀器30。測量站20和22通過有線互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)36耦接到計算機10。測量站22a通過無線網(wǎng)絡(luò)38如移動通信網(wǎng)絡(luò)耦接到計算機10?？梢赃m當(dāng)?shù)厥褂酶鞣N通訊方法(包括有線通信網(wǎng)絡(luò)和無線通信網(wǎng)絡(luò))，以在測量站20、22和22a與計算機10之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

例如，質(zhì)量濃度測量儀器30采用β衰減測量法，并且測量在測量站24中的包含在氣體(例如空氣)中的顆粒如pm2.5的質(zhì)量濃度cm0。例如，數(shù)目濃度測量儀器32采用光散射檢測方法，并且測量在測量站24中的包含在氣體中的顆粒如pm2.5的數(shù)目濃度cn0。濕度計34測量在測量站24中的氣體的相對濕度h0。例如，計算機10是服務(wù)器計算機。計算機10是計算裝置，并且執(zhí)行計算程序和計算方法。

圖2是起到根據(jù)第一實施例的計算裝置的作用的計算機的框圖。計算機10包括中央處理單元(cpu)11、顯示裝置12、輸入裝置13、輸出裝置14、存儲裝置15、存儲介質(zhì)驅(qū)動器16、通信接口17和內(nèi)部總線18。例如，顯示裝置12包括顯示面板如液晶面板并且顯示指令、數(shù)據(jù)等。輸入裝置13的示例是(但不限于)鍵盤、鼠標(biāo)和觸摸面板。輸入裝置13用于輸入指令、數(shù)據(jù)等。例如，輸出裝置14是打印機，并且輸出指令、數(shù)據(jù)等。例如，存儲裝置15是易失性存儲器如隨機存取存儲器(ram)或非易失性存儲器如閃速存儲器或硬盤驅(qū)動器，并且在處理期間或在處理之后存儲程序和數(shù)據(jù)。存儲介質(zhì)驅(qū)動器16用于安裝存儲在存儲介質(zhì)19中的程序。通信接口17從測量站20、22和22a中獲得數(shù)據(jù)如質(zhì)量濃度、數(shù)目濃度以及濕度。內(nèi)部總線18使計算機10中的裝置相互連接。

便攜式存儲介質(zhì)可以用作存儲介質(zhì)19，其存儲程序并且可以通過計算機10被讀取。便攜式存儲介質(zhì)的示例包括但不限于緊致盤只讀存儲器(cd-rom)光盤、數(shù)字多功能光盤(dvd)、藍(lán)光光盤以及通用串行總線(usb)。閃速存儲器或硬盤驅(qū)動器(hdd)可以用作存儲介質(zhì)19。

圖3是根據(jù)第一實施例的計算裝置40的功能框圖。如圖3所示，計算機10通過圖2中圖示的硬件部件與軟件之間的協(xié)作而起作用。圖4是由第一實施例中的計算機執(zhí)行的處理的流程圖。

如圖3和圖4所示，采集單元42從測量站24中獲得在測量站24中測得的質(zhì)量濃度cm0。采集單元42從測量站26中獲得在測量站26中測得的數(shù)目濃度cn0和濕度h0(步驟s10)。函數(shù)計算單元44基于獲得的質(zhì)量濃度cm0、獲得的數(shù)目濃度cn0和獲得的濕度h0來計算(限定了質(zhì)量濃度cm和數(shù)目濃度cn與濕度h的關(guān)系的)函數(shù)f(h)(步驟s12)。例如，函數(shù)f(h)是cn/cm相對于相對濕度h的函數(shù)。采集單元46從測量站22和22a中獲得在測量站22和22a中測得的數(shù)目濃度cn1和濕度h1(步驟s14)。質(zhì)量濃度計算單元48基于函數(shù)f(h)來根據(jù)得到的數(shù)目濃度cn1和得到的濕度h1而計算包含在測量站22和22a中的每一個中的氣體中的顆粒的質(zhì)量濃度cm1(步驟s16)。例如，通過以下公式來計算cm1：cm1＝cn1/f(h)。

圖5是圖示第一實施例中的計算函數(shù)的方法的流程圖。如圖5所示，采集單元42獲得質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0(步驟s20)。例如，采集單元42以規(guī)則間隔(例如以1小時的間隔)獲得質(zhì)量濃度cm0，并且以比獲得質(zhì)量濃度cm0的間隔更短的間隔(例如以1分鐘的間隔)獲得數(shù)目濃度cn0和濕度h0。采集單元42將在大致相同的時間處測得的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0一起作為一組，存儲在存儲單元(如圖2中所圖示的存儲裝置15)中。當(dāng)以與測量數(shù)目濃度cn0和濕度h0的間隔不同的間隔來測量質(zhì)量濃度cm0時，可以將在與測量質(zhì)量濃度cm0的時間最接近的時間處測得的數(shù)目濃度cn0和濕度h0與質(zhì)量濃度cm0一起存儲，以作為在大致相同的時間處測得的一組質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0。替代地，可以將在以下測量期間測得的多個數(shù)目濃度cn0和多個濕度h0與最后測得的質(zhì)量濃度cm0一起存儲，以作為在大致相同的時間處測得的成組的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0：從開始質(zhì)量濃度cm0的測量起直到開始質(zhì)量濃度cm0的下一次測量。替代地，可以將在測量期間測得的多個數(shù)目濃度cn0的平均值和多個濕度h0的平均值與最后測得的質(zhì)量濃度cm一起存儲，作為在大致相同的時間處測得的一組質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0。

函數(shù)計算單元44確定數(shù)據(jù)是否已經(jīng)收集了足以計算函數(shù)的數(shù)據(jù)(步驟s22)。當(dāng)確定是“否”時，過程返回到步驟s20。如果確定是“是”時，函數(shù)計算單元44根據(jù)收集到的質(zhì)量濃度cm0和收集到的數(shù)目濃度cn0來計算函數(shù)(步驟s24)。稍后將描述細(xì)節(jié)。函數(shù)計算單元44在存儲單元如存儲裝置15中存儲函數(shù)f(h)。例如，函數(shù)f(h)在存儲單元中存儲為cn/cm與濕度h的表。函數(shù)計算單元44確定過程是否結(jié)束(步驟s26)。例如，當(dāng)停止?jié)舛葴y量時，確定成為“是”。當(dāng)確定是“是”時，過程結(jié)束。當(dāng)確定是“否”時，過程返回到步驟s20。

圖6是在第一實施例中的數(shù)目濃度與質(zhì)量濃度的比率與相對濕度的圖表。如圖6所示，函數(shù)計算單元44根據(jù)在測量站24和26中在大致相同的時間處測得的質(zhì)量濃度cm1和數(shù)目濃度cn1來計算cn/cm。點52表示在大致相同的時間處測得的相對于濕度h1的cn/cm。由于濕度h取決于測量站24和26的環(huán)境而變化，所以獲得相對于各個濕度h的cn/cm的點52。函數(shù)計算單元44使用近似方程根據(jù)點52來計算近似曲線54。函數(shù)計算單元44將近似曲線54的函數(shù)定義為函數(shù)f(h)。

函數(shù)計算單元44可以使用在預(yù)定時間段期間(如一個月或一周)或者無常時間段期間測得的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0來計算函數(shù)f(h)。替代地，函數(shù)計算單元44可以使用在最近的預(yù)定時間段期間(例如一個月或一周)或者最近的無常時間段期間測得的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0來計算函數(shù)f(h)。

在圖4中的步驟s16處，質(zhì)量濃度計算單元48使用最新的函數(shù)f(h)來計算質(zhì)量濃度cm1。

如在第一實施例中描述的那樣，如在圖4中的步驟s10處那樣，采集單元42(采集單元)獲得測量站24(第一測量站)中的質(zhì)量濃度cm0以及測量站26(第二測量站)中的數(shù)目濃度cn0和濕度h0。如在步驟s12處那樣，函數(shù)計算單元44(計算單元)基于質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h來計算函數(shù)f(h)，該函數(shù)f(h)限定了質(zhì)量濃度cm和數(shù)目濃度cn與濕度h的關(guān)系。如在步驟s16處那樣，函數(shù)f(h)是以下函數(shù)：用于根據(jù)測量站22和22a(第三測量站)中的每一個中測得的數(shù)目濃度cn1和濕度h1來計算包含在測量站22和22a中的每一個中的氣體中的顆粒的質(zhì)量濃度cm1。

例如，在某一區(qū)域，認(rèn)為在測量站24、26、22和22a中的顆粒組成是相同的。測量站24、26、22和22a中的質(zhì)量濃度與數(shù)目濃度的比率大致相同。因此，根據(jù)在測量站24中測得的質(zhì)量濃度cm0以及在測量站26中測得的數(shù)目濃度cn0和濕度h0來計算函數(shù)f(h)。函數(shù)f(h)的使用允許根據(jù)測量站22和22a中的每一個中測得的數(shù)目濃度cn1和濕度h1來精確地計算測量站22和22a中的每一個中的質(zhì)量濃度cm1。測量站22和22a不包括質(zhì)量濃度測量儀器30。因此，可以安裝許多測量站22和22a。此外，測量站22和22a可以以短的間隔來測量數(shù)目濃度cn1和濕度h1。因此，可以實時計算測量站22和22a中的質(zhì)量濃度cm1。

此外，如圖1所示，測量站24和測量站26位于相同的位置。因此，可以測量在大致相同位置中的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0。因此，更加精確地計算函數(shù)f(h)。例如，測量站24和26位于相同位置的情況是測量站24和26位于相同建筑物或相同場所的情況或者測量站24和26之間的距離約是100米或更少的情況。例如，測量站24和26位于不同位置的情況是測量站24和26之間的距離是幾百米或更大的情況。

如在圖5中的步驟s20和s22處那樣，采集單元42獲得以規(guī)則間隔或不固定間隔測得的在測量站24中的多個質(zhì)量濃度cm0以及以規(guī)則間隔或不固定間隔測得的在測量站26中的多個數(shù)目濃度cn0和多個濕度h0。在步驟s24處，函數(shù)計算單元44以規(guī)則間隔或不固定間隔計算函數(shù)f(h)。相應(yīng)地，在圖4的步驟s16處，質(zhì)量濃度計算單元48可以使用以規(guī)則間隔或不固定間隔計算的函數(shù)之中的最新的函數(shù)f(h)來計算測量站22和22a中的質(zhì)量濃度cm1。因此，即使當(dāng)顆粒組成根據(jù)環(huán)境變化或季節(jié)變化而變化時，也可以精確地計算質(zhì)量濃度。

如在圖5中的步驟s20處和在圖6中所描述的那樣，采集單元42獲得在預(yù)定時間段在測量站24中測得的多個質(zhì)量濃度cm0以及在預(yù)定時間段在測量站26中測得的多個數(shù)目濃度cn0和多個濕度h0。函數(shù)計算單元44基于多個質(zhì)量濃度cm0、多個數(shù)目濃度cn0和多個濕度h0來計算函數(shù)f(h)。因此，可以計算出函數(shù)f(h)。

如圖6所示，優(yōu)選地，函數(shù)f(h)是依據(jù)濕度h而變化的數(shù)目濃度cn與質(zhì)量濃度cm的比率cn/cm。這簡化了函數(shù)f(h)的計算。函數(shù)f(h)可以是除了cn/cm以外的包含cn和cm的且依據(jù)濕度而變化的函數(shù)。

第二實施例

圖7是采用根據(jù)第二實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖。如圖7所示，在系統(tǒng)102中，測量站24和測量站26安裝在不同的位置。測量站24和26之間的距離是距離d1。測量站22和22a之中最接近于測量站24的測量站與測量站24之間的距離是距離d2。由于其它配置與第一實施例的配置相同，因此省略了描述。

在第二實施例中，距離d1小于距離d2。此配置允許在相對較近的位置中的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0的測量。因此，可以更加精確地計算函數(shù)f(h)。例如，距離d1可以是1km或更小。

第三實施例

圖8是采用根據(jù)第三實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖。如圖8所示，在系統(tǒng)104中，區(qū)域被劃分成多個小區(qū)50。測量站20和多個測量站22安裝在每個小區(qū)50中。如在第一實施例中那樣，測量站20包括測量站24和26。如在第二實施例中那樣，可以設(shè)置測量站24和26來代替測量站20。由于其它配置與第一實施例的配置相同，因此省略了描述。

在第三實施例中，測量站20和測量站22安裝在小區(qū)50中的每一個中。在相同的小區(qū)50中，函數(shù)計算單元44基于測量站20中的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0來計算測量站22中的質(zhì)量濃度cm1。將區(qū)域劃分成多個小區(qū)50允許了函數(shù)f(h)的更精確的計算以及質(zhì)量濃度cm1的更精確的計算。

第四實施例

圖9是采用根據(jù)第四實施例的計算裝置和計算程序的系統(tǒng)的框圖。如圖9所示，在系統(tǒng)106中，安裝測量站20的測量站20a和20b。在測量站22以外的測量站22b與測量站20a之間的距離是d1，而測量站22b與測量站20b之間的距離是d2。如在第一實施例中那樣，測量站20a和20b中的每一個包括測量站24和26。如在第二實施例中那樣，可以設(shè)置測量站24和26來代替測量站20a和20b。

在圖4中的步驟s10處，采集單元42獲得測量站20a和20b中的每一個中的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0。在步驟s12處，函數(shù)計算單元44計算相對于測量站20a的函數(shù)f1(h)以及相對于測量站20b的函數(shù)f2(h)。函數(shù)計算單元44基于函數(shù)f1(h)和f2(h)來計算用于計算測量站22b中的質(zhì)量濃度cm1的函數(shù)f(h)。例如，函數(shù)計算單元44使用以下方程來計算函數(shù)f(h)：

f(h)＝d2/(d1+d2)×f1(h)+d1/(d1+d2)×f2(h)

由于其它配置與第一實施例相同，因此省略了描述。

第四實施例對函數(shù)計算單元44進行配置，以便基于測量站20a和20b中的質(zhì)量濃度cm0、數(shù)目濃度cn0和濕度h0以及距離d1和d2來計算函數(shù)f(h)。此配置允許更加精確地計算測量站22b中的質(zhì)量濃度cm1。

此外，在步驟s12處，函數(shù)計算單元44可以基于關(guān)于測量站20a和20b以及測量站22b中的至少一個的環(huán)境的信息來對距離d1和d2進行加權(quán)，以計算測量站22b中的函數(shù)f(h)。此配置允許更加精確地計算測量站22b中的質(zhì)量濃度cm1。

例如，函數(shù)計算單元44使用以下方程來計算函數(shù)f(h)：

f(h)＝w1×d2/(d1+d2)×f1(h)+w2×d1/(d1+d2)×f2(h)

此處，w1和w2是滿足以下關(guān)系的加權(quán)因子：w1+w2＝1。關(guān)于環(huán)境的信息可以是關(guān)于天氣如風(fēng)向的信息。例如，當(dāng)測量站20a比測量站22b更進一步位于上風(fēng)向處并且測量站20b比測量站22b更進一步位于下風(fēng)向處時，w1被配置成小于w2(w1<w2)。

第五實施例

例如，顆粒如pm2.5由各種成分如元素碳、有機物質(zhì)和無機鹽組成。如果識別出顆粒組成，則可以獲得關(guān)于顆粒源的信息。然而，顆粒組成分析需要昂貴的裝置。因此，難以容易地分析顆粒組成。

在第五實施例中，圖2中圖示的計算機10起到計算裝置的作用，并且執(zhí)行計算程序。圖10是根據(jù)第五實施例的計算裝置41的功能框圖。如圖10所示，計算機10通過圖2中圖示的硬件部件與軟件之間的協(xié)作而起作用。圖11是通過第五實施例中的計算機執(zhí)行的處理的流程圖。

如圖10和圖11所示，如在第一實施例中那樣，采集單元42從測量站24中獲得質(zhì)量濃度cm0。采集單元42從測量站26中獲得數(shù)目濃度cn0和濕度h0(步驟s10)。函數(shù)計算單元44基于獲得的質(zhì)量濃度cm0、獲得的數(shù)目濃度cn0和獲得的濕度h0來計算函數(shù)f(h)(步驟s12)。組成計算單元47從存儲單元45如存儲裝置15獲得各自對應(yīng)于組分的函數(shù)fi(h)(步驟s30)。當(dāng)顆粒由單一組分組成時，函數(shù)fi(h)是限定cn/cm與濕度h的關(guān)系的函數(shù)。對應(yīng)于每個組分的函數(shù)fi(h)提前被測量，并且被存儲在存儲單元45中。組成計算單元47基于函數(shù)f(h)和fi(h)來計算顆粒組成(步驟s32)。在步驟s32之后，過程結(jié)束。

圖12a至圖12c圖示了第五實施例中的函數(shù)f(h)和fi(h)。圖12a圖示了由函數(shù)計算單元44所計算的函數(shù)f(h)。圖12b圖示了存儲在存儲單元45中的組分a的函數(shù)fa(h)。圖12c圖示了存儲在存儲單元45中的組分b的函數(shù)fb(h)。組成計算單元47通過線性組合函數(shù)fi(h)來計算最佳近似函數(shù)f(h)的近似方程。例如，當(dāng)通過公式x×fa(h)+y×fb(h)來近似f(h)時，組分a和b以x對y的比例存在于顆粒中。

第五實施例預(yù)先設(shè)定了函數(shù)fi(h)，其限定了與顆粒的每個組分相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量濃度cm和數(shù)目濃度cn與濕度h的關(guān)系。組成計算單元47(計算單元)基于函數(shù)f(h)和多個函數(shù)fi(h)來計算包含在測量站24中的氣體中的顆粒組成。因此，可以容易地識別顆粒組成。

優(yōu)選地，函數(shù)f(h)和函數(shù)fi(h)是依據(jù)濕度h而變化的數(shù)目濃度cn與質(zhì)量濃度cm的比率cn/cm。這簡化了函數(shù)f(h)和fi(h)的計算。函數(shù)f(h)和fi(h)可以是除了cn/cm以外的包含cn和cm的且依據(jù)濕度而變化的函數(shù)。

優(yōu)選地，當(dāng)函數(shù)f(h)由函數(shù)fi(h)的線性組合來表示時，組成計算單元47基于線性組合的因子x和y來計算組成。這簡化了顆粒組成的計算。

如在第五實施例中那樣，第一實施例至第四實施例的計算裝置可以計算顆粒組成。第五實施例的計算裝置可以被設(shè)置成與第一實施例至第四實施例的計算裝置分離。

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