pm 传感器:PM2.5传感器

2021/11/08 06:45 · 传感器知识资讯 ·  · pm 传感器:PM2.5传感器已关闭评论
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pm传感器:PM2.5传感器收藏查看我的收藏0有用+1已投票0PM2.5传感器语音编辑锁定讨论上传视频上传视频PM2.5传感器也叫粉尘传感器、灰尘传感器。PM2.5传感器可以用来监测周围空气中的粉尘浓度,即PM2.5值大小。中文名PM2.5传感器别名粉尘传感器目录1简介2PM2.53监测原理?一、红外法和浊度

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PM2.5传感器
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PM2.5传感器也叫粉尘传感器、灰尘传感器。PM2.5传感器可以用来监测周围空气中的粉尘浓度,即PM2.5值大小。
中文名
PM2.5传感器
别 名
粉尘传感器
目录
1
简介
2
PM2.5
3
监测原理
?
一、红外法和浊度法
?
二、激光法和粒子计数法
?
三、Beta射线法
?
四、微量振荡天平法
?
五、重量法
4
技术参数
5
应用
PM2.5传感器简介
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语音
PM2.5传感器
PM2.5传感器可以用来检测我们周围空气中的颗粒物浓度,即PM2.5值大小。工作原理是根据光散射原理开发的:粒子和分子将在光的照射下散射光,同时吸收部分光的能量。当一束平行的单色光入射到待测量的粒子场上时,它受到粒子周围的散射和吸收的影响,并且光强度衰减。
PM2.5传感器PM2.5
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PM2.5又称细颗粒物、细粒、细颗粒。PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
PM2.5传感器监测原理
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PM2.5传感器一、红外法和浊度法
红外由于光线强度不够,只能用浊度法测量。所谓浊度法,就是一边发射光线,另一边接收,空气越浑浊光线损失掉的能量就越大,由此来判定空气浊度。实际上这种方法是不能够准确测量PM2.5的,甚至光线的发射、接收部分一旦被静电吸附的粉尘覆盖,就会直接导致测量不精准。这种方法做出来的传感器只能定性测量(可以测出相对多少),不能定量测量(因为数值会飘)。更何况这种方法也区分不出颗粒物的粒径来,所以凡是用这种传感器的性能都相对要差一些。
PM2.5传感器二、激光法和粒子计数法
就是激光散射,而不是直接测量浊度,这一类的传感器共同的特点就是离不开风扇(或者用泵吸),因为这种方法空气如果不流动是测量不到空气中的悬浮颗粒物的,而且通过数学模型可以大致推算出经过传感器气体的粒子大小,空气流量等,经过复杂的数学算法,最终得到比较真实的PM2.5数值,这一类传感器是激光散射,对静电吸附的灰尘免疫,当然如果用灰尘把传感器堵死了,自然也不可能测到。
PM2.5传感器三、Beta射线法
Beta射线仪是利用Beta射线衰减的原理,环境空气由采样泵吸入采样管,经过滤膜后排出,颗粒物沉淀在滤膜上,当β射线通过沉积着颗粒物的滤膜时,Beta射线的能量衰减,通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。
PM2.5传感器四、微量振荡天平法
微量振荡天平法是在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管,在其振荡端安装可更换的滤膜,振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜,其中的颗粒物沉积在滤膜上,滤膜的质量变化导致振荡频率的变化,通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量,再根据流量、现场环境温度和气压计算出该时段颗粒物标志的质量浓度。
PM2.5传感器五、重量法
我国对大气颗粒物的测定主要采用重量法。其原理是分别通过一定切割特征的采样器,以恒速抽取定量体积空气,使环境空气中的PM2.5和PM10被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的质量差和采样体积,计算出PM2.5和PM10的浓度。必须注意的是,计量颗粒物的单位ug/m3中分母的体积应该是标准状况下(0℃、101.3kPa)的体积,对实测温度、压力下的体积均应换算成标准状况下的体积。由于红外法测量PM2.5的传感器性能较差,且Beta射线法、微量振荡天平法、重量法三种方法的原理应用比较困难且价格较高,所以市面上比较多的是采用激光散射原理来测量PM2.5浓度的PM2.5传感器。
PM2.5传感器技术参数
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直流供电: 10~30V DC功耗 0.5W传感器电路工作温度:-20℃~+60℃,0%RH~80%RH通信接口:485 通讯(modbus)协议波特率:2400、4800(默认)、9600数据位长度:8 位奇偶校验方式:无停止位长度:1 位默认 ModBus通信地址:1支持功能码:03参数设置:用提供的配置软件通过 485 接口进行配置分辨率:1ug/m3精度:±10%测量范围:PM2.5:0~1000ug/m3 PM10:0~1000ug/m3响应速度:≤90S预热时间:≤2min
PM2.5传感器应用
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广泛应用于室外气象站、扬尘监测、图书馆、档案馆、工业厂房等需要PM2.5浓度监测的场所。
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pm 传感器:PM2.5传感器_1

用于测量空气中PM2.5(可入肺颗粒物)及PM10(可吸入颗粒物)数值的检测仪器称为pm2.5传感器。它是在高灵敏度微型激光传感器技术基础上的集空气动力学, 数字信号处理, 光机电一体化的高科技产品. 测试精度高, 性能稳定, 多功能性强, 操作简单方便的特点,适用于公共场所环境及大气环境的测定,还可用于空气净化器净化效率的评价分析。
PM2.5 激光传感器
直径小于或等于2.5微米的颗粒物称为细颗粒物(PM2.5)。颗粒物能够在大气中停留很长时间,并可随呼吸进入体内,积聚在气管或肺中,影响身体健康。
颗粒物的成分很复杂,主要取决于其来源。主要的来源是从地表扬起的尘土,含有氧化物矿物和其他成分。海盐是颗粒物的第2大来源,其组成与海水的成分类似。一部分颗粒物是自然过程产生的,源自火山爆发、沙尘暴、森林火灾、浪花等。
PM2.5还可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料(煤、石油等)和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家,煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。
PM2.5传感器
在室内,尘螨、二手烟是颗粒物最主要的来源。颗粒物的来源是不完全燃烧、因此只要是靠燃烧的烟草产品,都会产生具有严重危害的颗粒物,使用品质较佳的香烟也只是吸烟者的自我安慰(甚至可能因为臭味较低,而造成更大的危害);同理也适用于金纸燃烧、焚香及燃烧蚊香。
在20世纪70年代,人们开始注意到颗粒物污染与健康问题之间的联系。在美国,每年由于颗粒物污染造成的死亡人数约为-人(2000年数据),在欧洲这一数字则高达20万。
现在,许多研究已证实颗粒物会对呼吸系统和心血管系统造成伤害,导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡。
颗粒物的大小决定了它们最终在呼吸道中的位置。较大的颗粒物往往会被纤毛和黏液过滤,无法通过鼻子和咽喉。然而,小于10微米的颗粒物即可吸入颗粒物(PM10),可以穿透这些屏障达到支气管和肺泡。而小于2.5微米的颗粒物,细颗粒物(PM2.5),比表面积大于PM10,更易吸附有毒害的物质。如重金属(在城市中以重金属元素最为严重,较突出的有Zn、Pb、As、Cd等,而不同地区也有着各自的特点)、有毒微生物等。由于体积更小,PM2.5具有更强的穿透力,可能抵达细支气管壁,并干扰肺内的气体交换。更小的微粒(直径小于等于100纳米)会通过肺部传递影响其他器官。
其中,发表于《美国医学会杂志》的一项研究表明,PM2.5会导致动脉斑块沉积,引发血管炎症和动脉粥样硬化,最终导致心脏病或其他心血管问题。这项始于1982年的研究证实,当空气中PM2.5的浓度长期高于10 μg/m3,就会带来死亡风险的上升。浓度每增加10 μg/m3,总的死亡风险会上升4%,心肺疾病带来的死亡风险上升6%,肺癌带来的死亡风险上升8%。此外,PM2.5极易吸附多环芳烃等有机污染物和重金属,使致癌、致畸、致突变的机率明显升高。 中国科学院陈竺院士等研究者,于《柳叶刀》杂志上发表的文章中估计中国每年因室外空气污染导致的早死人数在35万-50万人之间。
最小的颗粒物(直径小于等于100纳米,合0.1微米)带来的危害更为严重。有证据表明这些颗粒物可以传过细胞膜到达其他器官,包括大脑。有研究指出,这些微粒可能引发脑损伤(包括老年痴呆症)。值得注意的是,柴油发动机产生的微粒直径通常在 100 纳米(合0.1微米)左右。
由于开展相关监测和研究起步较晚,大陆从2012年起在各主要城市开展PM2.5监测的试验工作,并定于2016年1月1日起在全区范围内实施与世界卫生组织“过渡时期目标-1”等同的GB 3095-2012《环境空气质量标准》。
PM10(一级/二级)
PM2.5(一级/二级)
年平均浓度限值
40 / 70 μg/m3
15 / 35 μg/m3
24小时平均浓度限值
50 / 150 μg/m3
35 / 75 μg/m3
美国作为较早研究PM2.5的 国家,于1997年就首次发布包括PM2.5空气污染物年平均值和24小时平均值之空气质量标准,并在2006年接续发布更严格PM2.5之24小时平均 值标准;2012年12月14日,美国环保署依据更新近之医学研究结论,将保护国民健康之PM2.5首要年平均值标准再从每立方米15微克降低至12微 克。美国通过《国家环境空气质量标准》(National Ambient Air Quality Standards)对颗粒物进行限制,最新标准如下:
PM10
PM2.5
年平均值

12 μg/m3
24小时平均值
150 μg/m3
35 μg/m3
为了就减少空气污染对健康的影响提供全球性指导,世界卫生组织于2005年发布了《空气质量准则》,其中包括了对颗粒物浓度的限制:
PM10
PM2.5
选择浓度依据
过渡时期目标-1(IT-1)
70 μg/m3
35 μg/m3
相对于AQG水平而言,在这些水平的长期暴露会增加大约15%的死亡风险。
过渡时期目标-2(IT-2)
50 μg/m3
25 μg/m3
除了其它健康利益外,与过渡时期目标-1相比,在这个水平的暴露会降低大约6% [2%~11%]的死亡风险。
过渡时期目标-3(IT-3)
30 μg/m3
15 μg/m3
除了其它健康利益外,与过渡时期目标-2相比,在这个水平的暴露会降低大约6% [2%~11%]的死亡风险。
空气质量准则值(AQG)
20 μg/m3
10 μg/m3
对于PM2.5的长期暴露,这是一个最低水平,在这个水平,总死亡率、心肺疾病死亡率和肺癌的死亡率会增加(95%以上可信度)。

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pm 传感器:PM2.5传感器  第2张

pm 传感器:PM2.5传感器的四种测量方法介绍

PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物,也可称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而人体健康和大气环境质量的影响更大。
空气中漂浮着各种大小的颗粒物,PM2.5是其中较细小的那部分。要想测定PM2.5的浓度,需要分两步走:第一步:把PM2.5与较大的颗粒物分离;第二步:测定分离出来的PM2.5的重量。
一、Beta射线法
将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束贝塔射线,射线穿越颗粒物时被衰减,衰减的程度与颗粒物的重量成正比,根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。β射线吸收原理:原子核在发生β衰变时,放出β粒子。β粒子实际上是一种快速带电粒子,它的穿透能力较强,当它穿过一定厚度的吸收物质时,其强度随吸收层厚度增加而逐渐减弱的现象叫做β吸收。
优点:准确度高,传感器信号和颗粒物质量关联度高
缺点:响应速度慢,通常只用它的小时平均值
二、微量震荡天平法
一头粗一头细的空心玻璃管,粗头固定,细头装有滤芯。空气从粗头进,细头出,PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下,细头以一定频率振荡,该频率和细头重量的平方根成反比。于是,根据振荡频率的变化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。振荡天平法是基于航天技术的锥形元件微量振荡天平原理而研制的。通过测定系统频率的变化可测得对应时间颗粒物浓度。
优点:准确,灵敏度高,适应范围广,可连续监测
缺点:体积大,价格昂贵
三、重量法
将PM2.5直接截留在滤膜上,然后用天平称重。还有就是滤膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率,就算是合格的。损失部分极细小的颗粒物对结果影响并不大,因为那部分颗粒对PM2.5的重量贡献很小。
优点:国标方法,最直接最可靠,是验证其他方法是否准确的标杆
缺点:不能显示瞬时值,只能显示平均值
四、光散射法
当光照射在空气中悬浮颗粒物上时,会产生散射光,散射光的强度与其质量浓度成正比。通过测量散射光强度,应用质量浓度转换系数,得出颗粒物浓度值。
优点:检测速度快,体积小,便于携带,适合公共场所的颗粒物浓度测量
缺点:不确定性高于其他方法
pm2.5传感器安装和采用注意问题:
1、是因为检测原理,在传感器内部会产生微弱的上升气流,从而在安装上有上下的区分。
2、此外为了避免不扰乱内部的气流吸排气口不可直接碰到强风。
PM2.5传感器应用
广泛运用于室外气象站、扬尘监测、图书馆、档案馆、工业厂房等需要PM2.5浓度监测的场所。
当前,环境空气质量问题越来越受人们关注,对于pm2.5的检测工作需求也是呈现出陡然上涨的趋势,pm2.5传感器应运而生,解决了pm2.5的检测需求。在今后,传感器科学技术水平的发展也将带动着pm2.5传感器突破新的技术门槛,整体使用性能也将会得到一个较大的提升!
在此,深圳工采网有限公司提供检测户外环境,智能家居方面的PM2.5,PM10的PM2.5传感器:
日本figaro 激光颗粒物传感器 PM2.5传感器 - TF-LP01
描述:TF-LP01型激光颗粒物传感器是利用散射原理对空气中粉尘颗粒进行检测的小型模组,具备体积小、检测精度高、重复性好、一致性好、实时响应可连续采集、抗干扰能力强、采用超静音风扇,传感器出厂100%检测和标定等优点。
应用:空气净化器、便携式空气质量检测设备、智能家居等场所。
特点:检测精度高、响应时间短、产品小型化
韩国syhitech 粒子传感器模块 PM2.5传感器 - PDSM010
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应用:空气净化器、空调,通风系统,风扇控制,IAQ,IoT
特点:为应用中的有效控制而定制灵敏度、检测约1?的粒子、MCU控制(工厂校准)、维护简便、PWM输出(低逻辑脉冲激活)、噪声防护
英国Alphasense公司研发并推出了PM2.5传感器OPC-N3与OPC-R1;OPC传感器检测PM2.5的原理基于光的散射,光散射和微粒的大小,光波的波长,微粒的折射率以及微粒对光吸收的特性有关;微粒散射光的强度随着微粒的表面积增加而增大,OPC传感器通过测定散射光的强度就可以推知出微粒的大小。
微颗粒物检测传感器OPC-N3(图左)是在原来的OPC-N1,OPC-N2基础上面升级开发出来的第三代产品,外观尺寸与OPC-N2保持一致的情况下,量程增大到了0.38μm~40μm,并且增加了通道数量,同时增加了办在温度和湿度传感器,降低了待机模式的功耗,供电电压为4.8v~5.2v支持SPI和USB两种通信方式。
OPC-R1(图右)是 alphasense 推出的一款小尺寸的颗粒物检测器,可以检测PM1,PM2.5和PM10。其设备流速比 OPC-N2 和 OPC-N3 高,功耗更低,是一款性价比极高的产品,其量程范围为 0.4~12.4μm,支持SPI通信。
OPC传感器除了可以检测室内环境,也可以用于路边站监测,工业测量等场合,对于PM2.5微颗粒带来的危害,OPC传感器可以提供精确,智能的数据检测。

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pm 传感器:韩国Samyoung PM2.5 PM1.0传感器

产品介绍

韩国Samyoung PM2.5 PM1.0传感器GPSM系列描述:
GPSM系列产品是PM2.5/PM1.0专用传感器,它性能一致性强,精度高,通过SAMYOUNG S&C专有的IrED光学结构可检测超过0.3?尺寸的超细颗粒,使PM2.5 / PM1.0级别分类更加精确

概要
凝聚了三瀛20年知识与技术的GPSM系列PM2.5/PM1.0专用传感器,对超细颗粒物的探测能力有了极大提升,可测到0.3?~5.0?的颗粒物。这使其能够比现有传感器更精确地细分PM2.5/PM1.0。 相比传统传感器,GPSM系列精度、灵敏度更高,可为用户提供可靠信息,使其能够更精确、细致地控制空气净化仪、空调和空气质量检测设备等应用。
SAMYOUNG S&C建立了一种能通过批量校准技术可靠地量产性能一致的PSML系列产品的体系,这也有助于高效生产。另外,其获得专利的空气动力学光学结构可zui大限度地提高传感器的性能并提高产品质量。此外,它还可与现有传感器进行引脚兼容,以方便用户使用。

韩国Samyoung PM2.5 PM1.0传感器GPSM系列特点:
可探测的zui小粒径- 0.3?
PWM输出(低脉冲占用)和USART数字输出可选
精度提升(LPO)1)
精确的PM2.5/PM1.0分层
高线性与一致性
可靠性与耐久已被市场证明
与现有传感器引脚到引脚兼容

韩国Samyoung PM2.5 PM1.0传感器GPSM系列应用:
空气解决方案产品
(空气净化器、空调等)
HVAC控制系统
智能IAQ装置
户外粒子感应装置

韩国Samyoung PM2.5 PM1.0传感器GPSM系列参数:

参数

指标

可探测粒径

≥0.3?

有效量程

0~500?/?

zui大量程

0~900?/?

精度

±25%@100~500?/?

±2.5(LPO)@0~100?/?

初始稳定时间

上电后60s

响应时间

1s

电源电压

DC5.0V±10%波纹不大于30mV

电流消耗

Typ. 85mA

输出信号

LPO(低脉冲占用)

工作温度

-10~65°C

工作湿度

<95%RH(无冷凝) 储存温度 -20~80°C 储存湿度 <95%RH(无冷凝) 尺寸 60 x 45 x 18mm (W x H x D) 光源寿命 至少5年 重量 25g

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