尘埃粒子探测器的3种类型：我们如何检测看不见
时间：2023-11-23 14:18 点击次数：
这是给您的一个谜：很小的东西，您只能从远处看到它？
答案当然是构成北京雾霾（或任何城市的烟雾……都很小）的颗粒物。从远处看，雾气看起来很浓密，但是当您实际上足够靠近呼吸时，雾气突然消失了。您不能仅凭外观就进行任何精细的测量。这不像在篮子里数苹果。
我们不得不根据室外的朦胧和灰色，喉咙有多发痒或手机应用程序说了什么来对我们呼吸的空气做出假设，但我们无法直接观察到颗粒物-它太小！
这可能会引起一些令人费解的问题：我看不到远处的阴霾，这是否意味着我呼吸良好？我的净化器有作用吗？我应该在做饭的时候打开窗户吗？您不能仅仅通过认真地着眼睛并数出斑点来分辨。
为了更好地了解我们所呼吸的东西，我们需要获得机器的帮助。科学有许多非常聪明的方法来检测空气中的物质，但是在实验室中有意义的物质对于您的客厅来说可能是不切实际的。
有3种主要技术可用于计算空气中的颗粒物，它们的工作原理相似。他们发出一个信号，然后查看另一端发出的声音，类似于声纳，还是演奏Marco Polo。
但是，他们如何实现这一目标（以及它的运作方式）各有不同，这就是我们将在下面讨论的内容。如果您决定要建立自己的航空实验室，我们还将告诉您在哪里可以找到它们。
1）红外线
在哪里找到它？
一些空气净化器内置有“空气质量监测器”。这些空气净化器几乎总是利用红外检测器。市场上大多数价格更便宜的家用级粒子探测器也使用红外。
怎么运行的？
检测器是一个有气流通过的腔室。在腔室的一侧，有一个红外发射器（如灯泡），在另一侧，有一个红外传感器。空气中的每个粒子都会阻挡一点光，这意味着更少的光线会到达传感器。换句话说，光线变暗了。
根据光的亮度，可以估算空气中有多少粒子。
有多好！
好吧 问题在于传感器无法分辨是什么原因导致光线变暗。可能是60个PM2.5颗粒，15个PM10颗粒或1粒大米，但是您的机器将给出相同的读数。
红外对于快速的“好或坏”评估很有用，但是红外设备不能视为粒子 计数器-如果您的机器为您提供了准确的数字，那只是猜测！
注意：诸如红外线气体监测之类的东西用于管道和精炼厂以及用于检测泄漏的东西。它的工作原理略有不同，请不要混淆！
2）Beta衰减质量监控
在哪里找到它？
是美国驻北京的使用。它们又大又贵（想想成千上万美元），所以不是很常见。它们主要用于长时间的定期监视，适合测量环境空气。您可能在客厅中不需要（或需要）此功能。
怎么运行的？
复杂而酷！我们将来会写一篇文章，详细介绍那里实际发生的事情，但现在让我们以这种方式进行解释：
只需使一些空气流过一张干净的滤纸即可捕获空气样本。现在，所有颗粒物都被困在纸中了，我们可以仔细看一下。
纸张（及其中被夹杂的东西）暴露于一阵β辐射。一些PM2.5吸收辐射，然后测量另一侧的差异。
然后，通过一些数学运算来确定β射线的减弱（这就是衰减的意思！）如何转化为大量的PM2.5。
有多好！
疯狂好！关于β辐射的整洁之处在于它可以 穿过 固体物质。红外只能告诉我们光是否被阻挡，但是β衰减测量可以告诉我们很多空气中物质的大小和密度。
Beta衰减会受到诸如湿度和温度之类的每件事的影响，因此，如果没有人在附近对设备进行正确校准，结果可能会非常不准确。这是非常技术性的。
就是说，如果您有两个并排的单元，结果仍然会有很小的变化。这仅仅是因为空气中的颗粒（尤其是PM10）不一定会均匀分散。
因此，当美国说空气质量指数是194时，这意味着从房间中抽取空气样本的那部分是194。您可能在大厅对面，但呼吸186或201！
3）激光衍射
在哪里找到它？
专业的手持设备（例如KS-3016H手持尘埃粒子计数器或CA-3016激光尘埃粒子计数器）使用激光衍射对颗粒进行计数并确定其大小。此方法可在许多科学环境中使用，您可以在空气，液体或真空中使用它（激光，也就是说，我们不建议将Dylos放在水下）。
怎么运行的？
当激光束撞击粒子时，光束的光会散射。较大的粒子比较小的粒子散射光更多。传感器检测到光束通过载有颗粒的空气后的强度和角度。然后，算法确定样本中有多少粒子，以及粒子有多大。
有多好！
很好。将经过良好校准的单元放在Beta衰减监视器（见上文）旁边，将产生非常相似的结果。重要的是，您将获得非常快速的响应-每隔几秒钟便有一个新的读数，足以用于任何家庭或办公室的空气质量监测工作。
诀窍是正确校准它。例如，煤烟对光的衍射与沙子会有所不同，因此需要对算法进行相应调整。有两种方法可以执行此操作：对于较旧的设备，拥有书籍和数据手册的技术人员需要在进行测量之前对设备进行调整。但是在2015年，“智能”粒子探测器可以从中央服务器获取所有这些数据，并自动进行必要的调整。
