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    年中送福利:价值一亿!!

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    年中送福利:价值一亿!!

        今年年初,柴静的雾霾调查赚足了中国大众的眼球。同时也把大气颗粒物检测,特别是pm2.5的检测,推到了风口浪尖。如何检测这些颗粒物呢?最权威的检测方法应当是称重法。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。

     

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        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?今天一亿光年就带您去了解如何采用激光技术测量粉尘。

     

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        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。

     

     

    PM2.5激光粉尘传感器内部结构
    内部结构


        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。

     

    PM2.5传感器内部结构

     


        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。

     

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        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。

     

    雾霾检测神器


        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。

     

     

     

     


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