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颗粒物传感器采用什么原理使其性能优异?

点击次数:24 发布时间:2020-09-08

  颗粒物传感器因其价廉、便携等优点,受到大众的青睐。目前颗粒物传感器的测量原理有电学原理、光学原理,其中光学包括红外和激光两种。
 
  1、电学原理
 
  电学法颗粒物传感器主要是利用气溶胶颗粒物单极扩散充电技术,测量带电粒子产生的电流而实现监测。传感器有两个进气流:净化过的压缩空气(1.5 bar)和气溶胶样本气体。压缩空气流被导入到一个有电晕针释放恒定电流的密闭空间内,然后,经过电晕放电后带有正离子的气流被引入到一个排气装置里。气溶胶进行传感器则主要就是通过具有抽气泵作用的该股气流吸入的。气溶胶样本和气泵里的气流充分混合,这样电晕充电器释放的离子才能附着到包括样本气体在内的气溶胶颗粒物上。在混合过程后,剩余的自由离子会被一个离子阱吸收,带电粒子会随着气流从传感器流出。因为颗粒物或者部分颗粒物是单极带电,它们输出传感器时会携带电荷。
 
  2、红外原理
 
  红外的光线强度是很弱的,测量颗粒物时的强度不够,可以用浊度法代替。浊度法的测量原则就是发射和接收光线,通过此法可以判断空气的浑浊程度。这种方法较容易受到其他因素的干扰而使测量值与实际浓度偏差增大。以上红外测量的特点,说明用红外传感器测量颗粒物只能知道其相对质量浓度。红外传感器的另一个缺陷是不能区分颗粒物的粒径,故红外传感器的性能较差,不能满足当前社会的需求。
 
  3、激光原理
 
  基于激光散射法原理的测量技术被认为是测量颗粒物应用普遍的技术。它归类为光学法,但其与显微镜法光学成像的原理不同。光散射的理论基础是MIE散射理论,其获得颗粒物的质量浓度的方式是反推,反推的过程需要借助颗粒物的相关参数。颗粒物在太阳光照射的时候会产生散射光,其性质恒定的前提下,颗粒物散射光的强度可以代表其质量浓度。
 
  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收集散射光,得到散射光强随时间变化的曲线。进而微处理器利用基于米氏(MIE)理论的算法,得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。

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