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PMS 10 泵吸式激光粉尘检测仪使用说明书

点击次数:276 发布时间:2020-04-11

 

1.产品概述

PMS10系列为泵吸式激光颗粒物(粉尘)检测仪,专为大气环境在线监测行业提供解决方案。

广泛应用于微型空气站、扬尘监测、油烟监测等大气监测系统。

 

2. 产品特性

  1. 对标β射线法,具有更高的准确性及相关性
  2. 配置四线制无刷真空泵,采样效率更高
  3. 全金属精密光机结构,多场景稳定运行
  4. 体积小,便于多种设备集成使用
  5. 正常可连续运行10,000小时

 

3.工作原理

本检测仪基于MIE散射原理进行粒子的浓度检测。当外界空气均匀通过光采集室时,采样气体中的粒子通过光束发生散射现象,光电采集单元将散射光信号转换成电压脉冲信号,经前置放大,AD转换后变成数字信号。测量的电压脉冲个数即为粒子个数,电压脉冲的幅值反映粒子光学等效粒径的大小。通过粒质转换后用标准物质对检测仪进行标定, 从而确定测试环境中的颗粒物质量浓度。

3.1 MIE散射原理

当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射称为米氏散射。米氏散射的散射强度与波长的二次方成反比,米氏不同于瑞利散射呈对称状分布,其散射在光线向前方向比向后方向更强,方向性比较明显。

3.2光机结构及其原理

图1 光折射分析图

 

4.颗粒物检测仪规格

参数

数值

单位

备注

PM2.5精度

0-100μg/m³

±10

μg/m³

-----

>100μg/m³

±10%

μg/m³

-----

PM1.0测量范围

0-2000

μg/m³

-----

PM2.5测量范围

0-5000

μg/m³

-----

PM10测量范围

0-5000

μg/m³

-----

TSP测量范围

0-10000

μg/m³

-----

分辨率

1

μg/m³

-----

采样间隔

60

s

用户可自行设置

采样时间

60

s

用户可自行设置

取样时间

10

s

-----

使用寿命

10000

h

间歇模式(采样1分钟,间歇1分钟)1

计数效率

0.3 µm为50%

-----

根据JIS

大于0.5μm为100%

流量

1.1

L/min

误差±5%

重量

350

g

-----

*大尺寸

113*88*38

mm

不含

进出风口、端子尺寸

                                              表1 颗粒物检测仪规格

TIP:1、此为环境温度25℃,湿度50%RH测得的数据,实际使用时间取决于使用的环境温湿度。

 

5.电气规格

5.1电气特性

标准输出(温度25℃、湿度0~50%RH和12V电源电压)。

   参数  

             值              

        单位        

额定电压

DC 12

V

待机电流

30

mA

平均电流

350

mA

*大电流

400

mA

启动电流

700

mA

    输入高电平电压    

6

V

输入低电平电压

-6

V

输出高电平电压

6

V

输出低电平电压

-6

V

                                表2 电气特性

5.2绝对极限值

长时间在极限条件下可能会影响设备的可靠性。

超出以下参数范围(表3)可能会对设备造成不可逆性损伤。

参数

范围

电源电压

11.5~12.5V

      输入/输出引脚上的电压      

-6~6 V

工作温度范围

-10~60 °C

储存温度范围

-20~70 °C

工作湿度范围

        0-95%RH(非凝结)    

雷击浪涌

2KV

静电

端子试验1KV

其余面试验电压8KV

                                     表3 绝对极限值

6.硬件接口定义

图2 硬件接口

      引脚     

名称

描述

备注

1

VCC

设备电源正

12V

2

GND

设备接地

——

3

     TX(A)  

    通信发送引脚   

(RS485+)串口发送

4

RX(B)

通信接收引脚

(RS485-)串口接收

5

NC

——

——

表4 硬件接口定义

 

7.通信协议

UART参数:

  • 波特率:9600
  • 数据位:8
  • 校验位:无
  • 停止位:1

通讯方式:

  • RS485(从机处于接收状态,一问一答)

地址:

  • 检测仪出厂地址默认为01

命令方式:

  • 从机(检测仪)处于接收状态,只响应主机的命令,不主动发送指令

校验和:

  • 除去校验位之外所有位相加和,高字节在前,低字节在后

工作模式:

  • 连续测量:检测仪不间断工作;
  • 间歇模式:采样时间/采样间隔可设(间歇时间用户可
  •  
  • 检测仪出厂默认设置为间歇模式,测量60s,停止60s

 

7.1 主机通讯协议格式

主机发送命令长度固定为8字节,表5。

   起始符1  

  起始符2  

  从机地址  

  命令  

  数据高  

  数据低  

  校验高  

  校验低  

0x4A

0x43

ADDR

CMD

DATAH

DATAL

0xXX

0xXX

表5主机命令格式

主机命令说明,表6。

 

 命令  

数据高

数据低

含义

    0x01   

 0x00  

0x00

获取浓度值

0x02

0x00

0x00

启动测量,检测仪根据模式(间歇测量/连续测量)选择工作

0x01

停止测量,检测仪停止工作

0x03

0x00

0x00

开启连续测量模式,检测仪不间断一直工作

0x01

开启间断测量模式,采样时间和采样间隔根据用户设置

0x04

0xXX

0xXX

采样时间(20-3600,秒)

0x05

0xXX

0xXX

采样间隔(20-3600,秒)

0x06

0xXX

0xXX

修改设备地址(1-255)

表6主机命令说明

 

7.2 主机通讯协议格式

从机应答长度不固定,根据主机命令改变,表7。

 

起始符1

起始符2

从机地址

命令

数据长度高

数据长度低

数据0高

数据0低

0x4A

0x43

ADDR

CMD

LENH

LENL

DATA0H

DATA0L

数据1高

数据1低

……

……

数据N高

数据N低

校验高

校验低

DATA1H

DATA1L

……

……

DATANH

DATANL

0xXX

0xXX

表7从机应答格式

备注:地址/功能码同主机定义(修改设备地址后,协议中地址更新为新地址);从机具体回复数据见7.3命令示例。

 

7.3命令示例

7.3.1获取浓度值(命令:0x01)

主机发送获取当前浓度的命令后,从机返回当前浓度数据包,具体内容如下,表8。

从机:

   数据序号   

    数据    

含义

起始符

0x4A

帧头

起始符

0x43

帧头

地址

0x01

从机地址

命令

0x01

命令

数据长度高

0x00

数据长度,共24字节

数据长度低

0x18

数据1高

0xXX

PM1.0质量浓度(大气环境),单位μg/m³

数据1低

0xXX

数据2高

0xXX

PM2.5质量浓度(大气环境),单位μg/m³

数据2低

0xXX

数据3高

0xXX

PM10质量浓度(大气环境),单位μg/m³

数据3低

0xXX

数据4高

0xXX

TSP(大气环境) ,单位μg/m³

数据4低

0xXX

数据5高

0x00

后期扩展使用

数据5低

0x00

数据6高

0x00

后期扩展使用

数据6低

0x00

数据7高

0x00

后期扩展使用

数据7低

0x00

数据8高

0x00

后期扩展使用

数据8低

0x00

数据9高

0x00

后期扩展使用

数据9低

0x00

数据10高

0x00

后期扩展使用

数据10低

0x00

数据11高

0x00

后期扩展使用

数据11低

0x00

数据12高

0x00

后期扩展使用

数据12低

0x00

校验和高

0xXX

校验和

校验和低

0xXX

表8从机应答浓度命令格式

示例:

主机

0x4a  0x43  0x01  0x01  0x00  0x00  0x00  0x8F

从机

0x4a  0x43  0x01  0x01  0x00  0x18  0x00  0x16  0x00  0x23  0x00  0x2C  0x00  0x2F

0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00  0x00

0x00  0x00  0x01  0x3B

 

上例中,PM1.0、PM2.5、PM10、TSP的具体数值如下:

PM1.0 = 0x0016 = 22μg/m³

PM2.5 = 0x0023 = 35μg/m³

PM10 = 0x002C = 44μg/m³

TSP  = 0x002F = 47μg/m³

 

7.3.2启动/停止(命令:0x02)

主机发送启动/停止命令后,从机执行相应的动作,并返回应答指令;

从机执行命令0x03、0x04、0x05、0x06时,返回同样格式的应答,表9。

从机:

  数据序号  

数据

含义

起始符

0x4A

帧头

起始符

0x43

帧头

地址

0x01

从机地址

命令

0x02

命令

数据长度高

0x00

数据长度

   数据长度低   

0x02

数据1高

0x00

   回复数据同主机   

数据1低

   0x00/0x01   

校验和高

0xXX

校验和

校验和低

0xXX

表9从机应答执行命令格式

示例:

主机

启动测量:

0x4a  0x43  0x01  0x02  0x00  0x00  0x00  0x90

停止测量:

0x4a  0x43  0x01  0x02  0x00  0x01  0x00  0x91

从机

启动测量:

0x4a  0x43  0x01  0x02  0x00  0x02  0x00  0x00  0x00  0x92

停止测量:

0x4a  0x43  0x01  0x02  0x00  0x02  0x00  0x01  0x00  0x93

 

7.3.3设置测量模式(命令:0x03)

主机发送设置测量模式的命令,从机执行相应的模式选择,并用户设置的测量模式写入存储单元。

 

主机

连续测量:

0x4a  0x43  0x01  0x03  0x00  0x00  0x00  0x91

间歇测量:

0x4a  0x43  0x01  0x03  0x00  0x01  0x00  0x92

从机

连续测量:

0x4a  0x43  0x01  0x03  0x00  0x02  0x00  0x00  0x00  0x93

间歇测量:

0x4a  0x43  0x01  0x03  0x00  0x02  0x00  0x01  0x00  0x94

 

7.3.4设置采样时间(命令:0x04)

主机发送设置采样时间的命令,从机将时间写入存储单元,并返回应答指令;时间设置的*小单位为秒,*小可设置时间为20秒,*大为3600秒;以设置600秒(0x0258)为例。

示例:

   主机   

0x4a  0x43  0x01  0x04  0x02  0x58  0x00  0xEC

从机

0x4a  0x43  0x01  0x04  0x00  0x02  0x02  0x58  0x00  0xEE

 

7.3.5设置间歇时间(命令:0x05)

主机发送设置采样时间的命令,从机将时间写入存储单元,并返回应答指令;时间设置的*小单位为秒,*小可设置时间为20秒,*大为3600秒;以设置60秒(0x003C)为例。

示例:

   主机   

0x4a  0x43  0x01  0x05  0x00  0x3C  0x00  0xCF

从机

0x4a  0x43  0x01  0x05  0x00  0x02  0x00  0x3C  0x00  0xD1

 

7.3.6 修改从机地址(命令:0x06)

主机发送修改从机地址的命令,从机将修改后的地址写入存储单元,并返回应答指令;从机可设置的*小地址为01,*大地址为255,如设置的地址超过上限,将默认为01;以将地址01修改为02示例。

示例:

   主机   

0x4a  0x43  0x01  0x06  0x00  0x02  0x00  0x96

从机

0x4a  0x43  0x02  0x06  0x00  0x02  0x00  0x02  0x00  0x99

 

8. 产品尺寸图

图3 PMS 10尺寸图

 

9.安装及使用注意事项

9.1注意事项

  • 检测仪应用于户外固定设备时,对于沙尘暴、雨雪等天气以及杨柳絮的防护,应由户外设备提供商完成。
  • 仪器内部装有激光发射器,私自维修可能导致操作人员意外暴露在激光辐射下,仪器应由厂家专门人员维修。
  • 禁止打开仪器外壳使用。
  • 检测仪不是直接与监测环境接触(例如安装在设备机箱的),为了采样测量结果精确,请将检测仪进气口连接至机箱外置探头,检测仪同外置探头之间连接软管的长度应控制在30cm以内;
  • 机箱外置探头需要具备防风、粗过滤以及防水能力;
  • 当湿度增加时,检测仪同Beta衰减质量监测仪的数据会可能会发生正偏差,故用户需加上动态加热系统,来确保同Beta衰减质量监测仪的数据相关性。

 

9.2建议安装方式

9.2.1正确安装方式

图4 正确安装方式

9.2.2错误安装方式

图5 错误安装方式

 

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