超过一定浓度的粉尘污染易对作业人员行为造成影响,对作业人员健康以及安全生产等造成危害,甚至发生粉尘爆炸事故,对生命造成威胁,因此开展对粉尘浓度测量方法及粉尘浓度分布规律的研究具有必要。实现粉尘浓度在线测量可及时掌握车间内的粉尘浓度变化情况,避免因粉尘浓度过高,对作业人员等造成危害;有限空间内粉尘浓度的分布规律分析可对除尘设施安装、作业人员作业位置安排等提供参考;其中粉尘浓度测量是研究基础,可作为测量方法应用,也可为开展粉尘浓度分布规律研究提供技术支撑,而粉尘浓度分布规律则是粉尘测量方法的应用,其研究成果可为粉尘控制工作提供理论支撑。为粉尘污染控制提供技术支撑及理论依据,课题基于视觉测量法(Vision Based Measurement,VBM)以及图像透光率特征,研究了以下内容:大气光散射效应和粉尘颗粒的遮挡效应影响视觉测量法的测量精度。为降低这两个效应对精度造成的影响,基于理论分析法和实验研究法,在构建VBM粉尘浓度视觉测量系统的基础上,建立基于图像透光率的粉尘浓度测量方法。结果表明所提出方法的相对误差为±3%,不确定度为2.05%,相关性为0.9978,测量周期为2s。图像透光率作为粉尘浓度的图像识别特征,可降低大气散射效应和粉尘颗粒遮挡效应对测量精度的影响,实现测量精度的提高。传统相似实验法多采用点测量,其精度受采样点个数影响。为更直观、更准确地分析有限空间内粉尘浓度的分布规律,提出采用相似模拟法,利用VBM面域测量特点以及图像透光率特征展开研究,构建了X方向和Z方向的粉尘浓度分布的经验公式。结果表明在车间内,X方向粉尘浓度随距离增加呈先指数函数后振荡函数分布,Z方向粉尘浓度与尘源距离呈抛物线函数分布,XOZ端面粉尘浓度较低时粉尘趋于层流分布,粉尘浓度越高越趋于湍流分布。