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簡要描述:顆粒物(簡稱為“PM")是懸浮固體顆粒與?液滴的混合物,可被吸?體內(nèi)并可能導致嚴重健康問題。PM 包括特性(即形狀、光學屬性、尺?和成分)各異的各種顆粒,但*常見的是按粒徑分為?個?類。民用核生化空氣染毒監(jiān)測儀MYTD6000
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對未來空氣質(zhì)量檢測的展
隨著人們生活水平的不斷提高和對環(huán)保的日益重視 ,對各種有毒、有害氣 體的探測,對大氣污染、工業(yè)廢氣的監(jiān)測以及對食品和居住環(huán)境質(zhì)量的檢測都對 氣體傳感器提出了更高的要求。納米、薄膜技術(shù)等新材料研制技術(shù)的*應用為 氣體傳感器集成化和智能化提供了很好的前提條件。氣體傳感器將在充分利用微 機械與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、傳感技術(shù)、故障診斷技術(shù)、智 能技術(shù)等多學科綜合技術(shù)的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。研制能夠同時監(jiān)測多種氣體的全自 動數(shù)字式的智能氣體傳感器將是該領(lǐng)域的重要研究方向。
檢測空?質(zhì)量的顆粒物傳感器介紹以及?作原理
顆粒物(簡稱為“PM")是懸浮固體顆粒與?液滴的混合物,可被吸?體內(nèi)并可能導致嚴重健康問題。PM 包括特性(即形狀、光學屬性、尺?和成分)各異的各種顆粒,但*常見的是按粒徑分為?個?類。不同類別的顆粒物通常按照普通命名法“PMx"進?報告,其中“x"指懸浮顆?;旌衔锘颉?溶膠"中的*?顆粒直徑。例如,PM2.5 通常指直徑為 2.5 微?及更?的可吸?顆粒,PM10 指直徑為 10 微?及更?的顆粒,等等。為了評估我們呼吸的空?質(zhì)量,各國政府曾將特定顆粒物種類 PM10 和 PM2.5 定為重要的監(jiān)測指標 , 。這是因為PM10 顆粒會刺激眼睛和喉嚨等外露器官黏膜,PM2.5 顆粒會?路通過肺部進?肺泡。PM1.0 和 PM4.0 等新顆粒物種類也將列?空?質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測范圍。這些新的測量結(jié)果可以為傳統(tǒng)的 PM10 和 PM2.5 指標提供其它補充信息,以便進?更好的顆粒污染分析以及根據(jù)檢測的?溶膠類型(例如室內(nèi)塵埃與煙霧)研發(fā)適?于特定環(huán)境的監(jiān)測設(shè)備。
顆粒物?般定義包括粒徑不?于 100 納?的顆粒。??于 100 納?的顆粒則按“超微顆粒"(或“UFP")進?報告,本?將不予論述。在上述顆粒物定義范圍內(nèi) — 包括粒徑從 0.1 到 10 微?的顆粒,顆粒越?,它們便能越深?地穿過我們的呼吸道進??液中,給我們的健康帶來更?的危害。世界衛(wèi)?組織 (WHO) 將懸浮顆粒物報告為 1 類致癌物和?類健康?臨的*?環(huán)境風險,每年約有 1/9 的死亡?群是因其?喪?。上圖顯?了常見污染源的粒徑范圍,包括清?們曾?“質(zhì)量濃度"(單位:µg/m3)測量 PM 值。這背后的原因在于,傳統(tǒng)上*為準確的 PM 測量?法是重量測定法。這種測量程序利?預先稱重的過濾器收集周圍環(huán)境中按粒徑進?預分類的顆粒(例如讓粒徑?于 2.5 微?的所有顆粒進?)。在采樣期(通常為 24 ?時)結(jié)束之際,對過濾器進?稱重,確定集聚的顆粒物總重量(單位為µg)。然后?過濾器質(zhì)量增?值除以空?在 24 ?時通過過濾器的總體積,得到質(zhì)量濃度(單位為 µg/m3)。雖然長期以來重量測定法?直被視為*準確的質(zhì)量濃度測定?法,但這種?法在?常應?的普及當中存在某些限制,諸如:測量儀器笨重,價格昂貴,每次測量只能處理?種 PM 粒徑(例如 PM2.5),?法進?實時采樣,?且?法輸出顆粒計數(shù)。因此,實時光學顆粒計數(shù)器 (OPC) 逐漸進?了空?質(zhì)量監(jiān)測市場。這種儀器基于不同的光學原理 — 通常是散射或吸收原理,其中*常?的光線散射。在 OPC 中,顆粒通過光源(通常是激光束),使?射光產(chǎn)?散射(或吸收)。然后散射光被光電?極管檢測到,轉(zhuǎn)化為實時顆粒計數(shù)和質(zhì)量濃度值。
?前,光學檢測是應?*為?泛的技術(shù)。這是因為光學檢測易于使?,?且具有?與倫?的性價?。近年來,OPC 已經(jīng)?型化??以集成到空調(diào)設(shè)備、空?質(zhì)量監(jiān)測器和空?凈化器當中,可?于調(diào)節(jié)和控制家庭、汽車和室外環(huán)境的空?質(zhì)量。
雖然 OPC 的基本原理看起來很簡單,但從實施?度看,并?所有 OPC 都以相同?式?作,其測量的空?質(zhì)量主要取決于設(shè)備?程設(shè)計。光學原理對計算顆粒數(shù)量?常有效,但這種設(shè)備主要?于估算顆粒物質(zhì)量濃度,?且由于顆粒物具有不同光學屬性(例如形狀和顏?)及不同質(zhì)量密度,導致設(shè)備容易產(chǎn)?估算誤差。因此質(zhì)量估算好壞在很?程度上取決于?產(chǎn)商將測得光學信號轉(zhuǎn)化為顆粒物質(zhì)量濃度的算法。此外,內(nèi)部?流?程對傳感器精度和漂移也有顯著影響,因為顆粒很容易積聚在光學元件(激光器、光電?極管、束流捕集器)上,如果?程設(shè)計不當,就會導致元件性能隨時間流失?逐漸下降。
?作原理
雖然 OPC 的基本原理看起來很簡單,但從實施?度看,并?所有 OPC 都以相同?式?作,其測量的空?質(zhì)量主要取決于設(shè)備?程設(shè)計。光學原理對計算顆粒數(shù)量?常有效,但這種設(shè)備主要?于估算顆粒物質(zhì)量濃度,?且由于顆粒物具有不同光學屬性(例如形狀和顏?)及不同質(zhì)量密度,導致設(shè)備容易產(chǎn)?估算誤差。因此質(zhì)量估算好壞在很?程度上取決于?產(chǎn)商將測得光學信號轉(zhuǎn)化為顆粒物質(zhì)量濃度的算法。此外,內(nèi)部?流?程對傳感器精度和漂移也有顯著影響,因為顆粒很容易積聚在光學元件(激光器、光電?極管、束流捕集器)上,如果?程設(shè)計不當,就會導致元件性能隨時間流失?逐漸下降。
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