塵埃粒子探測器的3種類型：我們?nèi)绾螜z測看不見
時(shí)間：2023-11-23 14:18 點(diǎn)擊次數(shù)：
這是給您的一個(gè)謎：很小的東西，您只能從遠(yuǎn)處看到它？
答案當(dāng)然是構(gòu)成北京霧霾（或任何城市的煙霧……都很?。┑念w粒物。從遠(yuǎn)處看，霧氣看起來很濃密，但是當(dāng)您實(shí)際上足夠靠近呼吸時(shí)，霧氣突然消失了。您不能僅憑外觀就進(jìn)行任何精細(xì)的測量。這不像在籃子里數(shù)蘋果。
我們不得不根據(jù)室外的朦朧和灰色，喉嚨有多發(fā)癢或手機(jī)應(yīng)用程序說了什么來對我們呼吸的空氣做出假設(shè)，但我們無法直接觀察到顆粒物-它太?。?br />
這可能會引起一些令人費(fèi)解的問題：我看不到遠(yuǎn)處的陰霾，這是否意味著我呼吸良好？我的凈化器有作用嗎？我應(yīng)該在做飯的時(shí)候打開窗戶嗎？您不能僅僅通過認(rèn)真地著眼睛并數(shù)出斑點(diǎn)來分辨。
為了更好地了解我們所呼吸的東西，我們需要獲得機(jī)器的幫助?？茖W(xué)有許多非常聰明的方法來檢測空氣中的物質(zhì)，但是在實(shí)驗(yàn)室中有意義的物質(zhì)對于您的客廳來說可能是不切實(shí)際的。
有3種主要技術(shù)可用于計(jì)算空氣中的顆粒物，它們的工作原理相似。他們發(fā)出一個(gè)信號，然后查看另一端發(fā)出的聲音，類似于聲納，還是演奏Marco Polo。
但是，他們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)（以及它的運(yùn)作方式）各有不同，這就是我們將在下面討論的內(nèi)容。如果您決定要建立自己的航空實(shí)驗(yàn)室，我們還將告訴您在哪里可以找到它們。
1）紅外線
在哪里找到它？
一些空氣凈化器內(nèi)置有“空氣質(zhì)量監(jiān)測器”。這些空氣凈化器幾乎總是利用紅外檢測器。市場上大多數(shù)價(jià)格更便宜的家用級粒子探測器也使用紅外。
怎么運(yùn)行的？
檢測器是一個(gè)有氣流通過的腔室。在腔室的一側(cè)，有一個(gè)紅外發(fā)射器（如燈泡），在另一側(cè)，有一個(gè)紅外傳感器?？諝庵械拿總€(gè)粒子都會阻擋一點(diǎn)光，這意味著更少的光線會到達(dá)傳感器。換句話說，光線變暗了。
根據(jù)光的亮度，可以估算空氣中有多少粒子。
有多好！
好吧 問題在于傳感器無法分辨是什么原因?qū)е鹿饩€變暗?？赡苁?0個(gè)PM2.5顆粒，15個(gè)PM10顆?；?粒大米，但是您的機(jī)器將給出相同的讀數(shù)。
紅外對于快速的“好或壞”評估很有用，但是紅外設(shè)備不能視為粒子 計(jì)數(shù)器-如果您的機(jī)器為您提供了準(zhǔn)確的數(shù)字，那只是猜測！
注意：諸如紅外線氣體監(jiān)測之類的東西用于管道和精煉廠以及用于檢測泄漏的東西。它的工作原理略有不同，請不要混淆！
2）Beta衰減質(zhì)量監(jiān)控
在哪里找到它？
是美國駐北京的使用。它們又大又貴（想想成千上萬美元），所以不是很常見。它們主要用于長時(shí)間的定期監(jiān)視，適合測量環(huán)境空氣。您可能在客廳中不需要（或需要）此功能。
怎么運(yùn)行的？
復(fù)雜而酷！我們將來會寫一篇文章，詳細(xì)介紹那里實(shí)際發(fā)生的事情，但現(xiàn)在讓我們以這種方式進(jìn)行解釋：
只需使一些空氣流過一張干凈的濾紙即可捕獲空氣樣本。現(xiàn)在，所有顆粒物都被困在紙中了，我們可以仔細(xì)看一下。
紙張（及其中被夾雜的東西）暴露于一陣β輻射。一些PM2.5吸收輻射，然后測量另一側(cè)的差異。
然后，通過一些數(shù)學(xué)運(yùn)算來確定β射線的減弱（這就是衰減的意思?。┤绾无D(zhuǎn)化為大量的PM2.5。
有多好！
瘋狂好！關(guān)于β輻射的整潔之處在于它可以 穿過 固體物質(zhì)。紅外只能告訴我們光是否被阻擋，但是β衰減測量可以告訴我們很多空氣中物質(zhì)的大小和密度。
Beta衰減會受到諸如濕度和溫度之類的每件事的影響，因此，如果沒有人在附近對設(shè)備進(jìn)行正確校準(zhǔn)，結(jié)果可能會非常不準(zhǔn)確。這是非常技術(shù)性的。
就是說，如果您有兩個(gè)并排的單元，結(jié)果仍然會有很小的變化。這僅僅是因?yàn)榭諝庵械念w粒（尤其是PM10）不一定會均勻分散。
因此，當(dāng)美國說空氣質(zhì)量指數(shù)是194時(shí)，這意味著從房間中抽取空氣樣本的那部分是194。您可能在大廳對面，但呼吸186或201！
3）激光衍射
在哪里找到它？
專業(yè)的手持設(shè)備（例如KS-3016H手持塵埃粒子計(jì)數(shù)器或CA-3016激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器）使用激光衍射對顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)并確定其大小。此方法可在許多科學(xué)環(huán)境中使用，您可以在空氣，液體或真空中使用它（激光，也就是說，我們不建議將Dylos放在水下）。
怎么運(yùn)行的？
當(dāng)激光束撞擊粒子時(shí)，光束的光會散射。較大的粒子比較小的粒子散射光更多。傳感器檢測到光束通過載有顆粒的空氣后的強(qiáng)度和角度。然后，算法確定樣本中有多少粒子，以及粒子有多大。
有多好！
很好。將經(jīng)過良好校準(zhǔn)的單元放在Beta衰減監(jiān)視器（見上文）旁邊，將產(chǎn)生非常相似的結(jié)果。重要的是，您將獲得非?？焖俚捻憫?yīng)-每隔幾秒鐘便有一個(gè)新的讀數(shù)，足以用于任何家庭或辦公室的空氣質(zhì)量監(jiān)測工作。
訣竅是正確校準(zhǔn)它。例如，煤煙對光的衍射與沙子會有所不同，因此需要對算法進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。有兩種方法可以執(zhí)行此操作：對于較舊的設(shè)備，擁有書籍和數(shù)據(jù)手冊的技術(shù)人員需要在進(jìn)行測量之前對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。但是在2015年，“智能”粒子探測器可以從中央服務(wù)器獲取所有這些數(shù)據(jù)，并自動進(jìn)行必要的調(diào)整。
