PM2.5传感器检测空气颗粒污染物并提供质量浓度依据

2020-10-13 11:23

空气颗粒污染物的由微粒、酸性液滴、有机化学品、金属、土壤或灰尘等组成。而且空气颗粒污染物的大小与其致病风险相关联，其尺寸越小危害越大。10微米（PM10）以下的颗粒物（尺寸大约为人类头发直径的八分之一）可以穿过喉咙，进入肺部，引发严重的健康问题。

当颗粒物尺寸小到2．5微米（PM2．5）以下时，它们的危害更大，可以进入人体肺部深处，人体无法通过自然途径避免这些颗粒物的入侵。由于颗粒物尺寸太大，人体的免疫系统无法处理它们，但它们的尺寸又小到足以深入人体的呼吸系统。因此传感器是目前唯一能检测颗粒物重量并提供质量浓度的颗粒物传感器。

颗粒物传感器常用的包括PM10传感器和PM2．5传感器两种，传感器原理常用的有激光原理和红外原理两类。

红外原理

红外线光强度非常微弱，在测量颗粒时强度不足，可用浊度法代替。所谓浊度法，就是一边是发射光线，另一边接收，空气越浑浊光线损失掉的能量就越大，由此来判定目前的空气浊度。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，因为数值会飘，不能定量测量。

激光原理

以激光散射原理为基础的测量技术是应用最为广泛的颗粒测量技术。这是一种光学方法，但与显微镜法的光学成像原理不同。激光散射原理是利用激光照射空气中悬浮颗粒产生散射，同时将散射光收集到特定的角度，得到散射光强随时间变化的曲线。然后，采用基于米氏（MIE）理论的算法，微处理器得到颗粒等效粒径和单位体积内不同颗粒大小的颗粒数。

PM2.5传感器检测空气颗粒污染物并提供质量浓度依据

近几年来，以光散射原理为基础的便携式颗粒传感器已成为环境空气监测领域的新型监测设备，它的出现引领并占据了新一代监测仪器的发展方向。工采网提供的PM2．5 激光传感器－ YT01是一款通用细微颗粒物浓度传感器，用于获得空气中单位体积内PM2．5 和PM10 的质量数据，并以数字接口形式输出。本传感器可嵌入各种细微颗粒物浓度相关的仪器仪表、环境改善设备中，或用于其他需要检测PM2．5 浓度的场合。

PM2．5激光传感器－YT01检测原理：

本传感器采用激光散射原理。即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射，同时在某一特定角度用探测器接收散射光，产生的光电流经放大后，得到电信号与颗粒物的对应曲线。微处理器采集数据后，经过一系列算法得出单位体积内不同粒径的颗粒物质量。传感器各功能部分框图如图所示：

PM2.5传感器检测空气颗粒污染物并提供质量浓度依据