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入冬以来，北方雾霾天气频发，人们对空气质量的关注度越来越高，空气类产品再次迎来抢购高潮。除了口罩、空气净化器热销外，近两年引领智能硬件行业的pM2.5检测仪也是持续火爆，有手持式、箱式，还有手机样式的，价格在几百元到上千元不等。众多的pM2.5检测仪，检测结果都精准吗？花几百几千元买的pM2.5检测仪，是否靠谱？ 其实我们在《激光pM2.5检测仪好还是红外的好》文中已经介绍了pM2.5检测仪的核心部件，检测结果准不准确关键在于核心部件采用的是哪种传感器，就目前而言，家用pM2.5检测仪采用激光pM2.5传感器检测结果会更为精准。 当然家用pM2.5检测仪与工业上采用的pM2.5检测仪在数据精确上有一定的距离，工业上pM2.5检测使用的是最权威的检测方法是称重法。但是这种方法有一个明显的缺点：时间滞后。从开始测量到出结果，最快也要几个小时甚至十几个小时，很显然，家庭不适用称重法，而且费用投资巨大，不是一般家庭所能承受的。 如果是一台家用的空气质量检测仪采用了这种方法，让您苦等几个小时甚至十几个小时，您能受得了吗？而如今市场上众多家用的空气质量检测仪中是如何检测颗粒物的呢？今天威果科技就带您去了解如何采用激光技术测量粉尘。 在介绍传感器之前，我们先要感谢一位大狮——古斯塔夫·米，德国物理学家，他早在1908年就发现了一种光学现象：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生一种散射，这种散射主要由大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起，散射的程度跟波长是无关的，而且光子散射后的性质也不会改变。这种理论被后人称为米氏散射理论。正是这个理论为我们当今利用光学方法检测大气颗粒物提供了理论基础。 根据米氏散射理论，我们采用了650nm的激光器，细微粒子在此波长散射性好，并且650nm处于红光区域，是可见光，易于光路的调试观测。激光器是定向发光，并且发出的光束直径只有零点几毫米，光束射入气室后，被大气中的尘埃粒子所散射，被散射的光射向各个方向，我们在与光束垂直的方向放置光敏探测器，用来接收散射光。同时为了防止光束射在气室内壁的反射光产生干扰，我们专门设计了一个光陷阱，此光陷阱就像一个小小的黑洞，让光速射入后很难射出，从而大大降低了光束的反射干扰。 实际上，每颗灰尘粒子产生的散射光的强度是很弱的，也即表现在光敏探测器上的电脉冲信号是很小很小的，我们必须通过精密运放将其放大，以至于能让运算处理单元——MCU容易识别。 经过大量实验，我们发现脉冲的幅度和宽度与灰尘粒子的直径存在着近似的正比关系，由此可以根据脉冲来判断灰尘的颗粒直径。 气室中气流的速度我们可以设计为一个固定值，或者基本认为是一个固定值，那么单位时间内的脉冲数是不是就可以和空气中单位体积内的颗粒数目扯上关系啦？举例来说吧，假如幅度近似为5宽度近似为2的脉冲表示的是pm10颗粒，而幅度近似为3宽度近似为1的脉冲表示的是pm2.5颗粒，那么记录下来这两类脉冲每秒中分别出现的次数，您是不是就近似算出了空气中的pm10和pm2.5的浓度了？聪明的你，相信后面的事就不用我细说了。 在这个雾霾弥漫的时代，一款能够侦测空气中粉尘的空气质量检测神器，帮助您了解当前的空气质量，检测看得见，让粉尘无处遁形，高雅低调的外观背后，潜藏无限可能。 我们不无预想，为空气净化器配置该传感器，实时数据显示当前空气质量，作为对付日趋严重的雾霾的一种全新手段，净化结果可视化显示，一目了然，这无不锦上添花。 最后，家用pM2.5检测仪靠谱吗？必须靠谱！但你确保你用的是空气电台，威果科技致力打造的智能空气质量检测仪，可测pM2.5、VOC、甲醛、二氧化碳、温度、湿度，一款有汉威研究院工业基因，16年专注气体传感器研发制造，空气电台，不止于检测！ 随着雾霾天气的频发，人们对空气质量的关注度越来越高，促使一些商家顺势推出了各种“防霾”产品。除了口罩、空气净化器热销外，最近市面上还出现了各种pM2.5测试仪，有手持式、箱式，还有手机式样的，价格在几百元到上万元不等。众多的pM2.5测试仪，检测结果都准吗？花几百几千元买的pM2.5测试仪器，是否靠谱？ 一、工作原理不同 与雾霾形成息息相关的pM2.5突然成为人所共知的概念，但是pM2.5测试的原理及过程却少有人知。测量pM2.5的方法主要分为3种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。测试仪的检测要经过切割器分离空气——“甩”掉多余颗粒物——浓度检测三大程序。切割器的作用是将采样空气中的颗粒物按照直径大小进行分离，直径小于2.5微米(0.0025毫米)的颗粒物将顺利“闯入”浓度检测装置，而大颗粒物则会被“甩”出。 由于测量难度大，专业的pM2.5测试仪价值多在30万元左右，昂贵的甚至价逾百万。目前市场上简易测试仪售价多为几百、几千元，实际上并不能准确测出pM2.5的含量。这些非专业仪器利用光散射的原理测定颗粒物浓度，这种方法并没有被各国环保部门采纳为标准方法，但是有依据此原理制成的专业仪器，在科研中也有运用。空气中的颗粒物浓度越高，对光的散射就越强。光的散射相对容易测，把它测出来，理论上就可以算出颗粒物浓度了。 但在实际运用中，事情并没有这么简单。光的散射与颗粒物浓度之间的关系是很不确定的，受到诸多因素的影响，例如颗粒物的化学组成、形状、比重、粒径分布，而这些都取决于污染源的组成。这意味着光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变，需要仪器使用者不断地用标准方法进行校正，没有经过科学训练的业余人士不大可能办得到。 有研究者做过理论计算：利用光散射仪测定pM2.5，至少有30-40%的不确定性。这种不确定性是这类仪器固有的，质量可靠的专业仪器尚且如此，更何况市面上仪器的质量并不都是理想的呢。 二、测试数据不靠谱 国家室内车内环境及环保产品质量监督检验中心主任宋广生对网上售卖的pM2.5检测仪也存怀疑，他认为检测仪只卖几百元是不太可能的，一般环境检测中心所使用的检测机器必须经过长期的检验与比对，数据要经过标定后才能投入使用，如果普通人从网上购买了机器，也需要经过这个流程。 pM2.5监测是一项很精细的工作，需要专业的仪器和技术手段，且有很严格的质量控制体系。网上号称30秒、5分钟更新一次数据的检测仪就不具备可信度。空气中pM2.5浓度一般在百万分之一级别(ppM级)，很低，专业的pM2.5监测需要持续一小时采取空气中的颗粒物，使颗粒物量累积足够大便于准确测量，短短5分钟的数据显然无法达到准确监测的量。 市场上卖的简易仪器是没有分离装置的，只能大概测一个数据，但都不属于专业测试仪器，只能对空气质量做一个暂定量测试或者作出一个趋势性预测，但是离pM2.5的概念就相差太远了。 三、普通百姓购买pM2.5测试仪意义不大 对于花样繁多的pM2.5测试仪，普通市民是否有必要购买呢？pM2.5检测仪是一种专业的检测仪，对于普通老百姓来说，购买的意义不大。 因为专业检测仪价格是非常昂贵的，所以市场上出现的这种是非专业的检测仪。市民拿着非专业的检测仪进行检测，它的确可以告诉人哪个地方有污染。但检测仪能测的，我们的鼻子也都能测得到，例如屋子里刚刚有人抽烟了，你一进来，鼻子就能告诉你有人抽烟了，再比如某个地方扫地暴土扬尘，你也能感觉出来，所以用pM2.5检测仪意义不大。 此外，购买pM2.5检测仪的目的主要是为了获取pM2.5数值，目前全国已有161个pM2.5监测城市，到今年年底还将增加177个，环保局每天都会实时更新pM2.5数据，普通老百姓通过电视、网络、手机等都可以查询到准确、公开透明的pM2.5数值，所以买pM2.5检测仪真的意义不大。 |
