武汉四方光电科技有限公司
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武汉四方光电室外激光粉尘传感器助力大气环境网格化精准监测
武汉四方光电室外激光粉尘传感器助力大气环境网格化精准监测
  随着国民经济的发展和人们生活水平的提高,空气环境质量的好坏引起人们的高度重视,近年来颗粒物作为空气中最重要的污染物之一备受关注。已有研究表明,肺病和心血管疾病发病率的增加与颗粒物浓度的升高有关,空气中可吸入颗粒(PM10)平均每增加10%,肺功能下降1%,患各种呼吸道疾病如咳嗽、哮喘等的风险就会增加10%。因此,颗粒物的监测十分重要。
 

  颗粒物监测

 
  当前,行业内通常采用光学原理的粉尘传感器来测量颗粒物粒径大小和质量浓度。相对红外LED而言,激光型的粉尘传感器因其质量感更精确被广泛应用在空气净化器、空气品质检测仪、新风系统、暖通空调中,实现对室内颗粒物浓度的实时监测。但研究发现,在没有明显室内污染源的情况下,室外空气对室内PM2.5和PM10的贡献率分别达到了76%和66%。因此,单单监测和净化室内颗粒物是远远不够的,室外颗粒物治理同样重要。
 

  室外颗粒物网格化监测

 
  室外颗粒物治理的重点是找出颗粒物污染的来源,对城市的各个区域(包括工地、道路、大型商圈、工业园区、居民生活区等)实施网格化管理成为室外颗粒物治理的主要措施。网格化管理采取大范围、高密度的布点方式,应用网格化监测设备实时监测各点位的颗粒物浓度变化情况,并及时向系统平台发送监测数据,环保部门可准确了解颗粒物污染来源及被测现场环境指标。
 
  在网格化监测中,粉尘传感器的需求量是巨大的。《大气PM2.5网格化监测技术要求和检测方法技术指南(试行)》及河北省发布的《大气污染防治网格化监测系统技术要求及检测方法》表明,网格化监测设备应采用光散射法,用于连续自动监测环境空气中的颗粒物污染状况。同时还对其浓度测量范围、测量精度及工作温湿度做出规定,具体见下表。
 
  
 

  室外激光粉尘传感器应运而生

 
  在实际应用中发现,传统的室内激光粉尘传感器对PM10的测量精度较差,无法满足网格化监测的应用要求。对此,武汉四方光电科技有限公司依托其自主研发实力及全新专利技术推出新一代室外激光粉尘传感器模块PM3006。PM3006采用激光散射原理,内部集成0.3μm、0.5μm、1.0μm、2.5μm、5.0μm、10μm六个粒径的检测通道,通过数学算法及科学标定即可同时输出PM1.0、PM2.5、PM10的质量浓度。应用全新专利技术,保证了传感器的灵敏度及响应速度。
 
 

  精度高,产品间差异性小

 
  在室外颗粒物网格化监测中,室外激光粉尘传感器的测量精度及一致性是关键。如果传感器测量精度差,传感器之间出现质量参差不齐的情况,会直接导致网格化监测设备输出的颗粒物测量数据不准确,影响后续的综合治理。
 
  对此,武汉四方光电在PM3006中应用更小的气体流量喷嘴和微型涡轮风扇,微型涡轮风扇的恒转速转动可使通过传感器的气流保持稳定,保证PM1.0、PM2.5、PM10的测量精度;在环境温湿度对传感器的影响上也实现了技术创新,确保传感器在全温湿度范围内的准确测量。
 
  此外,武汉四方光电对多个PM3006传感器进行测试,结果显示PM3006与标准设备(GRIMM)输出的数据高度一致(见图2),其PM1.0、PM2.5检测数据的显示误差保持在±10%以内,PM10检测数据的显示误差保持在±15%以内,这说明PM3006具有较高的测量精度及一致性(见图3、图4、图5),符合上述网格化监测系统技术标准中对颗粒物测量的要求。
 
图2、PM3006与标准设备(GRIMM)的测量精度对比
图3、大气环境下PM3006的PM1.0测量一致性
 
图4、大气环境下PM3006的PM2.5测量一致性
 
图5、大气环境下PM3006的PM10测量一致性
 

  结语

 
  颗粒物污染作为影响我国空气环境指标及人体健康的重要因素之一,室内的监测、净化和室外治理同样重要。武汉四方光电科技有限公司作为国内传感器企业的翘楚,其研发生产的室外激光粉尘传感器可在大气环境网格化治理的应用中实现精准监测,助力我国室外颗粒物的治理真正实现区域协同控制、污染源综合管理,做到科学治理、依法治理、全面治理。
 
  (来源:四方光电气体传感器)
 
  
20190102   查看详情>>
好的空气品质传感器满足的一定是刚性需求
好的空气品质传感器满足的一定是刚性需求
  空气品质传感器常用于监测空气中的污染物情况,是空气净化器及新风系统的重要组成部分。虽然它不被消费者熟知,但却对整个行业至关重要。国内的传感器技术发展一直滞后于其他国家,但随着技术的发展创新和国内传感器企业的不懈努力,空气品质传感器的应用打开了新的局面,已经远远超出国外技术水平。

 

  一、 颗粒物的监测

 
  1、颗粒物传感器
 
  国内空气净化器的全面应用始于雾霾的爆发,PM2.5传感器也最早被大众认识。早期的PM2.5传感器只是一个简单的红外气体探测器加一个等级输出,以红黄绿三种颜色的指示灯来显示空气状况。国家标准规定当空气中的PM2.5浓度低于35μg/m3时,为优级,显示为绿色。但一些厂家通过改变定义数值的方法作弊,例如设置为当PM2.5浓度低于100μg/m3时显示为绿色,消费者看到指示灯由红色变成黄色又变成绿色,就认为空气中的颗粒物浓度已经降低到了安全的范围,忽悠消费者。
 
  随着国内传感器技术的升级,将传感器的模拟定性输出变成定量输出,直接显示PM2.5浓度,实现了空气质量的数字化,企业没有了作弊机会,消费者也能更直观的了解空气质量状况,进一步推动了净化器行业的良性发展。
 
 
  2、颗粒物传感器的应用趋势
 
  众所周知,颗粒物粒径越小,附着的病菌对人体的伤害就越大。PM2.5可以进入血管,其附着的有害物质会引起癌变;PM10虽然不会像PM2.5直接进入我们的肺泡,但是会对我们的咽喉、气道等造成伤害;而PM1.0的伤害则更大。
 
 
  目前很多欧美国家将更多的注意力放在PM10的污染上,韩国把PM1.0、PM2.5、PM10监测纳入国家标准。国内目前也在进行消费升级,通过对PM1.0、PM2.5和PM10多个浓度参数的监测,推动净化器产业的纵深发展。这对空气净化器有了更高的要求,首先是滤网,不仅要能去除PM2.5,对更小的颗粒也要有处理能力;其次,传感器不仅要多通道测量,而且要做到低噪音、长寿命、高可靠性。
 
  1)低噪音
 
  以前空气净化器的噪音达到60-70分贝都被认为是正常的,而现在有了更高的要求:既要做到大风量,又要做到低噪音。对于激光传感器而言,噪音主要来源于风扇的转动,风扇的选型十分重要。投产前需要对风扇进行严格的静音测试筛选,传感器也要进行二次静音测试。
 
  2)长寿命
 
  现有传感器的寿命局限于激光管,一般有2万多个小时的寿命,如果连续工作则使用年限不到三年。现在通过对核心部件进行升级,传感器的寿命可延长到8万个小时,使用时长将近十年。
 
  3)高可靠性
 
  如何保证传感器在长时间运行后,精度不会有太大变化,是每个传感器企业都需要考虑的问题。激光传感器相比红外线传感器,具有较好的防尘效果,通过传感器的结构和风道的创新设计可以有效解决这个问题。
 

  二、 甲醛污染关注度上升

 
  1、 甲醛传感器
 
  大气环境的的改善,使得单纯以除霾为目的的净化器销售受到影响,很多净化器企业开始重点关注甲醛的处理和监测数据显示。类似AO史密斯的企业推出甲醛数显净化器,实际解决了消费者的刚性需求,受到市场热捧。
 
 
  甲醛传感器一直以来存在价格高、寿命短、容易受到干扰等问题,且空净产品企业需求意识不明显,因此并未得到全面推广。武汉四方光电科技有限公司(以下简称“武汉四方光电”)作为一家专业从事气体传感器研发、制造、销售的国家高新技术企业,具有深厚的研发实力和技术创新能力,从2010年开始便致力于甲醛传感器的研究,解决传感器应用过程中的问题,要让甲醛传感器既便宜又好用,目前已与国内外众多净化器企业达成合作。
 
武汉四方光电推出的空气精灵IIAirGenius,可检测甲醛浓度
 
  2、 甲醛传感器的应用趋势
 
  甲醛传感器普遍面临寿命短、成本高、气体交叉干扰大、不易运输存放等难点。
 
  当前甲醛传感器的寿命受材料的限制大多只有两年左右。对此,行业内研究出一些解决方案,例如武汉四方光电提出的“电池式”设计,将甲醛传感器做成U盘一样的小部件,可以简单替换,满足消费者长期的使用需求。同时武汉四方光电通过产品的物料和制程优化,降低了产品成本,让空净设备用得起。最后,在产品性能上大大降低了交叉气体的干扰问题,让传感器用得放心、靠谱。
 

  三、CO2是隐形“杀手”

 
  CO₂普遍存在于室内空气中,却经常被大家忽略,虽然它无色无味无毒,但同样能伤人于无形。当室内空气中的CO₂达到1000ppm时,人体就会感到不适;达到2000ppm时就属于轻微缺氧,会使人感到气喘、头痛、眩晕。达到5000ppm时就属于健康极限环境,人体机能严重混乱,使人丧失知觉、神志不清。因此,CO₂对人体的伤害不容忽视。
 
 
  在欧洲CO₂是新风系统必须监测的指标,这些年国内也越来越重视,能否降低CO₂浓度是对新风系统的重要考验。然而CO₂传感器的技术门槛比较高,国际上做CO₂传感器的企业不超过十家,国内的企业更是凤毛麟角。武汉四方光电从2003年开始研究CO2传感器,十五年的积累让其在CO2检测技术上有很大的优势。目前国内70%以上的新风系统企业都在使用武汉四方光电的CO₂传感器。
 
武汉四方光电推出的二氧化碳传感器CM1106
 
  此外,在CO2传感器的应用中,还需要满足以下几个特点:
 
  1) 体积小;体积越小,应用空间才能更大;
 
  2) 低功耗;要能满足家用电器的待机功耗要求;
 
  3) 低成本;要让CO2传感器成为新风系统的标准配置。
 

  四、空气品质传感器的应用趋势

 
  在家用空气净化器、新风系统、空调等行业技术不断升级的同时,国内企业也在探索更多的发展道路,将空气质量监测技术触达更多的生活场景,例如汽车领域的气体监测。汽车作为密闭的出行空间,也面临颗粒物、甲醛、CO₂超标等空气污染问题,威胁消费者的健康。
 
  武汉四方光电是一家由工业化转为民用的企业,有扎实的技术基础,拥有一百多项技术专利以及国际PCT专利。通过与大众、长城、吉利、奇瑞等国内外汽车厂的合作,将空气品质传感器加入汽车前装市场,配合汽车空调和净化系统工作,让驾乘人员在出行中也能呼吸到干净清新的空气。
武汉四方光电车用激光粉尘传感器PM3005

 

  五、结语

 
  对于传感器企业而言,需要更多的创新性技术的开发和研究,但最重要的是围绕市场和客户的刚性需求。武汉四方光电科技有限公司作为国内传感器企业的翘楚,一直在践行以客户刚性需求为出发点的理念,每年投入大量资金用于新技术的开发、新产品的升级。期待武汉四方光电在传感器领域砥砺前行,为推进行业的发展提供更多精品。
20181221   查看详情>>
大气污染网格化监测成主流,室外扬尘将是重点关注对象!
大气污染网格化监测成主流,室外扬尘将是重点关注对象!

近年来,环境污染问题愈演愈烈,严重威胁着人们的生命健康。据调查,全国超过90%的城市居民表示每天不再只是了解简单的气象问题,对于空气环境质量、光照强度、大气压力、风速噪音等都格外关注。面对我国空气污染的严峻形势,政府相应采取了一系列的措施,推行新的环保法,利用精准、科学的网格化监测系统来治理大气污染,成为环境治理的新主流。

 

何为大气污染网格化监测?

 

大气污染网格化监测是将城市以区县、街道、社区为单位,分级划定大气污染防治管理网格,大范围、高密度的布点,遵循“网定格、格定责、责定人”的理念,建立区域网格化监控平台。

 

大气污染网格化监测系统划分为监测层、传输层、应用层,由各类在线监测设备、无线通讯设备、软件平台等组成。可测量常规空气六项参数(PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3)及VOCs、H2S、HCl、NH3等多种特征污染参数,以及各点位的温度、湿度、风向、风速、大气压等气象参数,并将获取到的参数进行实时对比分析和校准。同时准确追溯污染来源,推算污染物扩散速度,实现对污染源无组织排放的控制,减少大气污染物。

 

 

在大气污染网格化治理过程中,室外扬尘(PM2.5、PM10、TSP)作为我国大气污染的主要组成部分,也是影响环境指标的重要因素之一,成为各地环保部门重点关注的对象。

 

室外扬尘网格化监测

 

1、监测网格设置

 

1)道路交通网格

 

以城市主要交通道路、环路、交通道口、交通枢纽等为监测对象。

 

2)工地扬尘网格

 

监测建筑施工工地、市政工程、公路工程、水运工程、混凝土搅拌站及干散货码头堆场等场所扬尘颗粒物实时浓度及变化趋势。

 

3)涉气企业网格

 

监测城市主要涉气企业边界及扩散区域的环境空气质量和特征污染物浓度。

 

4)工业园区网格

 

监测城市主要工业园区等污染聚集区的边界及扩散区域环境空气质量和特征污染物浓度。

 

5)生活源网格

 

监测群众生活污染源(主要包括家庭、住宿业、餐饮业、医院等炉灶,取暖设备,城市垃圾堆放、焚烧等)对环境空气质量的影响,代表范围为群众日常生活和活动场所中受生活污染物源排放影响的区域。

 

2、颗粒物传感器的应用

 

室外扬尘网格化监测一般通过在线监测仪中的颗粒物传感器来检测颗粒物浓度,监测数据可实时显示在室外扬尘在线监测仪的显示屏上;视频监控系统可完整记录现场行为,通过设定颗粒物浓度报警值实现报警抓拍,并向系统平台发送超标信息。

 

 

颗粒物传感器PM3006采用光学散射原理,可精确检测并计算单位体积内空气中不同粒径的悬浮颗粒物的个数,并通过数学算法及科学标定输出颗粒物质量浓度。同时具有如下特点:

 

①可输出0.3μm、0.5μm、1.0μm、2.5μm、5.0μm、10μm六个通道的粒子个数(PCS/L);

 

②同时输出PM1.0、PM2.5、PM10的质量浓度(μg/m3);

 

③应用过程中具有极高的灵敏度和较快的响应速度;

 

④采用全新的专利技术,满足高温、低温等极性测试环境的要求;

 

⑤长期使用具有较好的稳定性和一致性,且使用寿命超过3年。

 

应用领域:室外监测、空气净化器、空气品质检测仪、新风系统、带净化功能的空调等。

 

结语

 

精确度高、稳定性好的传感器是网格化环境监测系统的基础,只有通过精准的监测数据与完善的校准体系,才能保证网格化监控体系全面、准确的反应大气污染情况,对污染源起到最大程度的监管作用,为环境执法和决策提供直接依据。

 

2018.11.21   查看详情>>
室内污染只有甲醛?二氧化碳监测同样重要!
室内污染只有甲醛?二氧化碳监测同样重要!

基于NDIR技术的气体传感器的测量原理是基于极性气体分子对红外光的吸收符合朗伯-比尔定律(Lambert-Beer)。极性气体分子在红外波段都有自己的特征吸收带,特征吸收带就如同指纹一样具有可鉴别性,气体分子在特征吸收带对红外能量的吸收强度,可以反映出气体浓度。对于混合气体,在探测器前安装一个适合被测气体吸收波长的窄带滤光片,使传感器的信号变化只反映被测气体浓度变化,就可以分析特定组分。

 

红外光源、红外探测器及吸收气室是NDIR红外气体传感器的三个核心元件。其中红外探测器通常是和窄带滤光片一体来实现对被测气体的选择性吸收和测量的。

 

在CO2的检测中,红外光源发射出1-20μm的红外光,通过一定长度的气室吸收后,经过一个4.26μm波长的窄带滤光片,由红外探测器监测透过4.26μm波长红外光的强度,以此反映CO2气体的浓度。

 

CO2在4.26μm处的红外吸收光谱

 

根据红外探测器的通道数,目前市面上的NDIR二氧化碳传感器可以划分为单通道和双通道两种类型,例如武汉四方光电科技有限公司旗下的红外二氧化碳传感器CM1106和CM1107。CM1106是一款单通道的NDIR二氧化碳传感器,其内部集成了一个光敏器件和窄带滤光片,即只有一个检测通道。而CM1107是一款双通道的NDIR二氧化碳传感器,其内部集成2个光敏器件、2个窄带滤光片,即在单通道的基础上添加了一个参考通道,信号比较稳定。

 

CM1106及CM1107产品参数介绍

 

单通道检测原理

 

双通道检测原理

 

 

NDIR二氧化碳传感器的应用

 

NDIR二氧化碳传感器可应用于新风系统、农业种植/植物培养、冷链运输、消费类电子等空气品质检测领域,其在长期使用过程中受外部因素的影响会出现零点漂移的现象,一般需对传感器进行调零校准来保证传感器的准确性。

 

 

单通道二氧化碳传感器CM1106可应用其自动校准功能来保证传感器的测量精度,且满足更长的调零周期(15天),适用于相对开放、通风条件较好的场所。如家居、教室、会议室、写字楼、商场等。

 

 

双通道二氧化碳传感器CM1107可同时获取测量通道和参考通道的数据,可以有效消除由光源老化、气室污染等因素给传感器带来的影响,从而实现较好的长期稳定性,可用于相对封闭、通风较差或无法通风的场所。如农业大棚、温室房、培养箱、冷库、车库等。

 

结语

 

基于NDIR技术的二氧化碳传感器具有高精度、高可靠性、超长的使用寿命以及在检测过程中不易受到其他气体的交叉干扰等优势,未来将逐渐成为空气质量检测领域市场的主流,得到越来越广泛的应用。

 

(来源:四方光电气体传感器)

 

2018.11.13   查看详情>>
粉尘传感器在空调中的应用
粉尘传感器在空调中的应用
  随着科技的发展和人民生活水平的提高,空调现在已进入每家每户,很多人已经离不开空调。空调中应用的传感器有很多种,其中最重要的就是温度传感器和湿度传感器。它们在空调中起着至关重要的作用。但现在城市环境中粉尘日益增多,已经有很多空调厂家尝试把粉尘传感器加入到空调中,在空调机中加入粉尘传感器已经成为新的趋势。
 
  粉尘传感器可对PM1.0、PM2.5、PM10颗粒物同时进行监控,安装了粉尘传感器的空调机可根据实时监测到的粉尘数据来更新室内空气,将室内环境中的粉尘浓度控制在合理范围内,避免因粉尘浓度过高而给人体健康造成危害。此外,还可基于粉尘浓度的监测数据控制风扇的进风量,满足节能环保的要求。
 
  什么是粉尘传感器?
 
  粉尘传感器又叫PM2.5传感器,可以用来检测我们周围空气中的粉尘质量浓度μg/m3,即PM2.5值大小。空气动力学把直径小于10μm能进入肺泡区的粉尘通常称为呼吸性粉尘。直径在10μm以上的尘粒大部分通过撞击沉积,在人体吸入时沉积在鼻咽部,10μm以下的粉尘可进入呼吸道的深部。而在肺泡内沉积的粉尘大部分是5μm以下的粉尘。
 
  粉尘传感器PM2005采用激光散射原理,激光发射的光线遇到粉尘产生光的散射。散射光通过光电变换器变为电信号(脉冲),光强的大小和经光电转换的电信号强弱成正比,且粒子越大得出的脉冲信号就越大(波峰值),通过此时的波峰值和脉冲数就可得出每个粒径的个数浓度。
 
  PM2005可同时测量室内空气中PM1.0、PM2.5、PM10的粒子数浓度,通过科学的标定方法,传感器可输出和官方标准一致的颗粒物质量浓度。支持UART、IIC、PWM多种输出方式及连续、单次、定时、动态四种测量模式,产品性能稳定,可靠性高。主要技术指标如下表:
 
检测量程 0~1000μg/m3
上电稳定时间 ≤8s
数据刷新频率 1s
工作条件 -10~60°C,5~95%RH
储存条件 -30~70°C,0~95%RH(非凝结)
工作电压 DC5.0V±2%;纹波<50mV
工作电流 ≤100mA
待机电流 ≤200μA
信号输出 UART、PWM、IIC三种信号输出
产品尺寸 W43.4*H35.8*D24(mm)
应用领域 新风系统、带净化功能的空调;家用空气净化器;空气品质检测仪;消费类电子产品配套
 
 
  结语
 
  未来将会有越来越多的空调具备粉尘监测功能,在空调机中加装粉尘传感器来进行室内粉尘浓度监测,帮助人们远离粉尘污染,是空调技术的新趋势,也是空调机发展的新方向。
 
  
20181022   查看详情>>
VOC传感器在室内空气质量监测中的应用
VOC传感器在室内空气质量监测中的应用
  随着人们对空气质量的关注,室内污染也越来越引起人们的注意。VOC作为室内空气的挥发性污染物,危害是十分突出的,对人体也存在着一定的危害与不良的影响。当居室中的VOC超过一定浓度时,在短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力;严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。室内VOC的污染近年来已引起广泛的重视,人们都积极采取措施进行防护。
 
 

  一、 VOC的主要来源

 
  室内VOC的主要来源有以下几个方面:
 
  1) 有机溶剂:如含水涂料、胶黏剂、化妆品、洗涤剂、捻缝胶等。
 
  2) 建筑材料:如人造、泡沫隔热材料、塑料板材等。
 
  3) 室内装饰材料:如壁纸、其他装饰品等。
 
  4) 纤维材料:如地毯、挂毯和化纤窗帘。
 
  5) 家居、家用电器、清洁剂。
 
  6) 自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾。
 
  7) 办公用品:如油墨、复印机、打印机等。
 
  8) 设计和使用不当的通风系统等。
 
  9) 人体排泄物。
 
  10)来自室外的工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等。
 

  二、预防VOC危害的对策

 

 
  1、提高认识,加强自我保护。在装修或者购买家具的时候尽量选择绿色环保的家居和装修材料,其污染指标较低,较易去除。
 
  2、加强通风换气,提高健康环境意识,养成良好的科学生活习惯,每天定时开窗通风换气。做饭时应打开抽油烟机,尽量降低燃烧与烹调过程中所产生的有害气体及其他空气污染物。
 
  3、使用活性碳等除甲醛的固体进行物理吸附,这些固体有很多微小的颗粒,具有很强的吸附性,可以有效的吸附空气中的污染物。
 
  4、利用绿色植物进行吸附,植物有净化空气的作用。
 

  三、室内VOC监测

 
  随着人们对VOC的认识越来越深刻,VOC监测的市场需求也越来越大,市面上出现许多先进的VOC传感器,例如武汉四方光电科技有限公司旗下的异味传感器模块CB-VOC。
 
 
  CB-VOC传感器采用先进成熟的旁热氏结构广谱型半导体气敏原件。该传感器由陶瓷加热器上涂覆纳米级半导体材料SnO2并掺杂适当微量元素构成,对甲醛、苯、一氧化碳、氨气、氢气、酒精、香烟烟雾等有机挥发气体具有极高的灵敏度。模块经过老化、调试、标定校准,具有良好的一致性以及极高的灵敏度。同时还具有如下特点:
 
  ①采用全进口半导体材质。
 
  ②内置MCU,出厂浓度标定。
 
  ③支持数字等级输出。  
2018.09.30   查看详情>>
四方光电|NDIR气体传感器的四大影响因素分析及红外二氧化碳传感器介绍
四方光电|NDIR气体传感器的四大影响因素分析及红外二氧化碳...

在气体传感器的使用过程中,当传感器遇到读数不准的情况,许多客户首先想到的就是传感器故障,却不知外在环境也会影响传感器的检测精度,本文将以NDIR传感器为例,针对气体传感器的四大影响因素作出分析介绍。

 

一、气体浓度

 

气体传感器对被测气体的浓度是敏感的,这一点毋庸置疑。气体浓度越大,传感器输出信号改变量就越大。非分光红外(NDIR)检测原理的气体传感器输出信号形式是电压输出。当被测气体不存在时,输出电压峰峰值最大。当被测气体浓度增大时,输出电压峰峰值随之变小。但这种变化不是和气体浓度呈线性关系,而是遵循朗伯比尔定律。浓度低的时候,灵敏度大,浓度高的时候,信号的灵敏度会变小。用数学公式表示某一浓度点的灵敏度为:dV/dC。式中V为信号峰峰值,C为气体浓度。

 

二、环境温湿度

 

绝大多数气体传感器对环境温度是敏感的。其原因是无论化学反应、电子元器件,还是无机和有机材料,性能参数都会随温度而变化。最终造成传感器输出的电流和电压的变化。NDIR传感器的温度范围很宽,可以达到军工级-55℃到100℃以上。NDIR传感器信号随环境温度变化的因素比较多,包括:光源的光谱、探测器、滤光片温度系数、运放温度系数、电阻和电容温度系数等。当这些因素综合作用的时候,使得NDIR传感器的温度补偿变得非常复杂。这也是NDIR传感器价格高的原因之一。

 

NDIR气体传感器消除温度的影响办法有几种,成本都比较高。第一种是公式法,第二种是查表法,第三种是恒温法。

 

三、气体压强

 

非分光红外(NDIR)检测原理的气体传感器的压力范围可以很宽,从0-2个大气压没有问题。其压力范围取决于光源和探测器的耐压。如果光源是玻璃灯泡,则玻璃灯泡是有耐压的。红外探测器是用金属壳体和红外滤波片密封封装的,因此,探测器也有耐压的问题。

 

四、气体流量

 

气体是流体,气体之所以流动是因为有压力差,压力差越大,流速就越大。非分光红外(NDIR)气体传感器的流量范围是200ML/MIN到2L/MIN。流量越大,响应越快。流量大对NDIR传感器来说,只有好处,没有坏处,但要除尘和除水。对于消除气体流量带来的影响,非分光红外(NDIR)气体传感器基本不用做任何限制,NDIR需要快速响应,进入传感器的气流扩散速度要尽可能大。

 

五、结语

 

对气体传感器而言,当被测气体或环境发生变化时,无论是气体浓度、环境温湿度、气体压强还是气体流量,其监测状态一定会发生变化,从而使得传感器的精确度出现变化。

 

红外二氧化碳传感器厂家及产品推荐

 

单位名称:武汉四方光电科技有限公司

 

产品推荐:红外二氧化碳传感器模块CM1107

 

 

红外二氧化碳传感器模块CM1107是一款基于自主知识产权非分光红外检测原理的二氧化碳传感器,采用双光束设计,具有测量精度高、功耗低、稳定性好等特点。该传感器可广泛应用于各种场合,尤其在食品运输、储存、孵化和农业等领域。同时还具有如下特点:

 

①双通道设计、精度高、稳定性更好;

 

②自动调零补偿,全量程温度校正。

 

20180925   查看详情>>
PM2.5带来的危害及激光PM2.5传感器应用推荐
PM2.5带来的危害及激光PM2.5传感器应用推荐

随着我国社会经济的迅速发展,大气污染随着工业化进程的进行而加重,雾霾天气出现的频率越来越高,空气污染物在大中城市呈上升趋势,已成为人类共同面对的严重危害健康的环境问题。

 

 

在大气污染物中,颗粒物污染对人体健康的危害最大,PM按其直径的大小不同可分为粗颗粒(2.5-10μm,PM10)、细颗粒(0.1-2.5μm,PM2.5)及超细颗粒(<0.1μm)。大气颗粒物的直径大小决定了其最终进入呼吸道的部位:2.5μm的颗粒物在肺部沉积量可达83%,而8.2μm和11.5μm的颗粒仅有49%和31%沉积下来,颗粒物的大小与其在肺部的沉积总量呈反比。直径大于10μm的颗粒很容易被呼吸道黏液及纤毛系统排除,而直径小于10μm的颗粒物可以进入下呼吸道,特别是PM2.5容易沉积于细支气管和肺泡,并可进入血液循环。因此,除了对肺部的影响外,PM2.5对全身各系统均会造成一定的影响。

 

 

PM2.5浓度升高可造成和加重全身各系统损害,而这种损害包括了PM2.5引起的机体免疫变态反应与氧化应激进而导致呼吸系统,循环系统和消化系统的系统性炎症反应,导致脏器损伤。因此,做好个人防护和减少污染物就显得尤为重要。随着工业和交通业的发展,PM2.5污染将愈来愈严重,所以加强人群保护和减少大气颗粒物污染将成为未来工作的重点。因此在减轻大气污染的基础上,做好空气污染预测及监测,使个人做好防护,从而减轻全身各系统疾病的发生的工作非常重要。

 

 

作为PM2.5在线监测系统的核心部分,相关粉尘浓度传感器也得到广泛地应用,其中从监测效果和成本来讲,激光散射原理是目前应用的首选。

 

粉尘浓度传感器厂商与产品推荐

 

单位名称:武汉四方光电科技有限公司

 

产品推荐:激光粉尘传感器模块PM2009

 

 

PM2009激光粉尘传感器模块采用光学散射原理,可同时测量室内空气中PM1.0、PM2.5、PM10的粒子数浓度,通过数学算法及科学标定输出颗粒物质量浓度,采用同侧进出风风道设计,应用方便。同时还具有如下特点:

 

①全金属电磁屏蔽、抗干扰性能好;

 

②支持连续、单次、定时、动态四种测量模式;

 

③支持UART、IIC、PWM多种输出方式;

 

④自动组装生产线、可靠性高。

 

1.应用领域

 

2.家用空气净化器

 

3.空气品质检测仪

 

4.新风系统

 

5.带净化功能的空调

 

6.消费类电子产品的配套

 

20180920   查看详情>>
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