PM2.5粉尘颗粒检测仪的研制 |
1.引言
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。据有关部门统计调查显示，因PM2.5污染分别造成早死人数为2349、2980人，分别占当死亡总人数的比例为1.9%、1.6%，经济(jīng jì)损失分别为18.6、23.7亿元。而、因交通意外死亡人数分别为974人和1009人。可见，PM2.5对人类的危害(wēi hài)极大。
PM2.5粉尘颗粒的即时检测，是有效防治PM2.5感染的前提和重要保障(起保障作用的事物)。为此，本文介绍了PM2.5粉尘颗粒检测仪的研制方法，主要包括设计原理、结构组成、技术指标等。PM2.5粉尘颗粒检测仪可用于：室内、汽车内空调排风口粉尘浓度检测；环境保护监测部门大气飘尘检测，污染源调查；建筑或爆破等生产(Produce)现场粉尘浓度的测定；精密仪器设备等高清洁生产环境的空气检测等。
2.PM2.5粉尘颗粒检测仪的设计原理
PM2.5粉尘颗粒检测(检查并测试)仪设计原理如下：灰尘传感器实时的检测空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物的含量，并根据含量比例输出模拟(定义:对真实事物或者过程的虚拟)电压信号，该信号经过A/D转换后，由单片机进行采集、计算、数据处理后，在LED显示屏上，显示出PM2.5的数值。当PM2.5超过仪器设定值时，产生声光报警，并存储当前PM2.5值和时间参数等。
3.PM2.5粉尘颗粒检测仪的结构组成
PM2.5粉尘（形态：固体微粒）颗粒检测仪（如图1）由单片机、灰尘传感器单元、用户输入单元、A/D转换单元、LED显示屏、电源单元、监控复位单元、时钟单元和报警单元等九部分构成。南通甲醛检测操作简单、使用方便的简易检测方法的产品，也是目前最适合个人家庭检测甲醛的检测方法。体积小巧方 便放置，用于家具治理前后对比甲醛浓度，判断治理效果再方便合适不过啦！甲醛自测盒的最大特点就是消费者可以自己动手检测甲醛，操作方法简单！
3.1 灰尘传感器单元
日本SHARP灰尘传感器(transducer)GP2Y1010AU0F是一款光学空气质量传感器，设计用来感应空气中的尘埃粒子，其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，使得其能够探测到空气中尘埃反射光，即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到，通常在空气检测系统中应用。
该传感器(transducer)具有非常低的电流(Electron flow)消耗（最大20mA，典型值11mA），可使用高达7VDC。南通空气检测是指对空气的组成成分的检测。狭义的空气检测，主要是从应用的角度，重点研究的是室内空气检测。它是指室内指装饰材料、家具等含有的对人体有害的物质，释放到家居、办公环境中造成的装修污染，来检测空气质量。该传感器输出为模拟(定义:对真实事物或者过程的虚拟)电压，其值与粉尘浓度成正比。可测量0.8微米以上的微小粒子，体积小，重量轻。
3.2 用户输入单元
系统(system)的用户输入单元有6个按键组成，分别为“系统设置键”、“确定键”、“灰尘浓度上限加10键”、“灰尘浓度上限加100键”、“灰尘浓度上限减10键”与“灰尘浓度上限减100键”。这几个按键用于设置PM2.5上下限报警值，其中，“系统设置键”用于告诉系统进入中断，设置灰尘浓度超限值；“设置键”用于选择设置上下限值；“确定键”用于告知系统设置完成。
3.3 A/D转换单元
A/D转换单元采用A/D转换器ADC0809对传感器单元测定的模拟量数据进行转换，转换成中央处理单元能够识别处理的数字量。
3.4 中央处理单元
中央处理(chǔ lǐ)单元采用AT89C51微处理单元，进行采集、计算、数据处理产生浓度结果数据，并对数据结果进行超限比较。当被测气体的浓度超过设定的报警下限时，仪器设备产生声光报警（类型：警报器），并在显示屏上显示当前PM2.5的值，同时保存数据结果。
3.5 电源单元
电源单元负责为系统的其他单元供电，其中传感器单元不但需要工作电压，还需要加热电压，使气室维持一个理想的温度（temperature)，使测量结果尽量准确。
3.6 声光报警（类型：警报器）单元
声光报警（类型：警报器）单元由蜂鸣器与发光二极管组成。当测量气体达到报警上下限时，发光二极管亮，蜂鸣器发出短促不连续响声。
4.PM2.5粉尘颗粒检测(检查并测试)仪的技术指标
PM2.5粉尘（形态：固体微粒）颗粒检测(检查并测试)仪的主要技术指标：浓度测量范围：（0.5～1000）mg/m3；采样流量：2L/min；采样流量误差：≤2.5%；稳定（解释:稳固安定；没有变动)性相对误差：±2.5%；测量误差：≤10%；显示方式：数码LED。
5.结束语
PM2.5粉尘颗粒检测(检查并测试)仪主要适用于工矿企业劳动部门防尘监测、卫生检疫检测、环境环保检测（感染源调查）、市政监烟、现场工厂环境、车间粉尘浓度测定、排气口粉尘浓度监测、临时在线除尘/造粒工艺研究（research)总浓度检测、煤矿井下作业场所的总粉尘、呼吸性粉尘、煤尘安全检测等。南通空气检测新装修或新进家具的房子尽量通风。检测时，对采用自然通风的民用建筑，门窗关闭1小时后进行检测，“氡气”则应在对外门窗关闭1小时后进行检测；对采用中央空调的，应在空调正常运转的条件下进行检测。该系统具有性价比高，智能化程度高，工作稳定（解释:稳固安定；没有变动)可靠的优点。
室内空气检测
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