高性能的揚塵傳感器將幫助我們打贏藍天保衛戰

2020-11-28 電子發燒友

高性能的揚塵傳感器將幫助我們打贏藍天保衛戰

火花 發表於 2020-11-26 12:36:45

根據「兩會」期間公布的2020年政府工作報告,今年要實現單位國內生產總值能耗和主要汙染物排放量繼續下降;深化重點地區大氣汙染治理攻堅;要打好藍天、碧水、淨土保衛戰,實現汙染防治攻堅戰階段性目標。2020年是打贏藍天保衛戰、「十三五」規劃的全面收官之年,我國大氣汙染治理進入攻堅「深水期」,剩下的都是難啃的「硬骨頭」。作為一直以來的重點和難點,揚塵汙染治理已然成為大氣汙染防治目標完成與否的關鍵點之一。

揚塵治理,需對症下藥;而把脈問診,監測為先。高性能的揚塵傳感器對實現揚塵全面監測、精準治理、降低成本等多方面的重要性不言而喻。

揚塵傳感器的需求及應用現狀

行業發展初期,揚塵監測設備多基於β射線吸收法,然而受儀器體積較大、成本高昂等因素掣肘,量大面廣的需求無法得到真正滿足。基於光散射原理的粉塵傳感器,在民用室內檢測應用中,經歷了從採用LED光源和擴散式採樣,用於粉塵濃度變化的趨勢檢測,到升級為雷射光源和風扇採樣,可以精確檢測PM2.5數值的創新發展過程。然而針對室外揚塵監測還需要PM10和TSP的精準監測要求,則無法得到滿足。因此,能夠同時準確測量PM2.5/PM10/TSP、體積小、購買和維護成本低成為了揚塵監測設備配套傳感器面臨的主要挑戰。

室外揚塵顆粒物監測的技術難點

1、與β射線原理的設備保持較高的線性相關性，國站監測設備採用的是β射線原理,其他的揚塵監測站的監測數據必須要與其保持高度一致性,但由於原理上的差異,要做到這一點,傳感器需要採用更高性能的器件,有效提升顆粒物識別的能力。

2、滿足室外-30℃~70℃的工作溫度要求，溫度對傳感器雷射管的影響非常大,然而室外溫度範圍更寬,夏天在太陽下暴曬,溫度可能會到達70℃;冬天北方嚴寒地區最低溫度可能達到零下30℃。這就要求傳感器在此溫度下不僅能夠正常工作,還要確保檢測的準確性。

3、檢測精度不受水霧響，由於室外環境經常會遇到凝霜與露水的情況,這些水汽進入到傳感器後會嚴重影響到傳感器的測量值,甚至會造成傳感器永久損壞。

4、長期使用,精度不受積灰影響，揚塵傳感器工作在室外,大顆粒的灰塵經過傳感器採樣風道內會受到重力影響附著在傳感器內部,長期使用,會使得灰塵在傳感器內部大量堆積,影響到測量準確性。

四方光電雷射揚塵傳感器的技術特點

四方光電基於創新的光散射技術研究,陸續推出紅外粉塵傳感器、雷射粉塵傳感器等系列傳感器產品,廣泛應用於室內、室外及車內檢測等領域。在此基礎上,四方光電針對揚塵傳感器的應用場景,以及不同地方標準需求,推動技術革新升級,成功研發揚塵顆粒物傳感器PM3003X及 PM3006。

1、揚塵顆粒物智能識別技術(API技術)，PM3003X,PM3006採用了獨特的API(Auto Particle Identification,自動顆粒識別)技術,在多種塵源下進行標定,根據檢測到的顆粒物分布進行自動判斷,確保PM2.5、PM10和TSP的檢測精度。

2、高溫、恆功率、線型雷射管

PM3003X、 PM3006雷射揚塵傳感器採用了工作溫度在-30~70℃的恆功率、線型光源,其光功率高達100mW,相比點光源高出20倍以上,原始信號更強,大大提升了顆粒物的識別效率。同時對光源採用了恆功率控制,保證原始信號的穩定輸出,確保測量的穩定性。

3、自帶除水霧裝置,不受水汽影響。

四方光電研製的PM3003X、 PM3006雷射揚塵傳感器前端配套了除溼裝置,防止室外環境中細小的水珠進入檢測氣室,消除水汽對揚塵傳感器的精度影響。

4、創新結構設計,長效防積灰。

PM3003X、 PM3006雷射揚塵傳感器通過流體力學仿真對採樣風道進行了長效防積灰結構設計,經過實際驗證,可以減少室外環境對傳感器檢測精確度的影響,降低後期維護成本。

我國室外揚塵網格化監測經歷了早期的β射線吸收法,到採用民用淨化器大量應用的雷射粉塵傳感器的過程。在使用過程中發現,民用的雷射粉塵傳感器不僅不能滿足-30~70℃室外環境溫度的全天候使用要求,同時還必須面對監測場所,特別是建設工地經常噴灑降霾的水霧影響,或者下雨潮溼的氣候環境等。這種環境下,水霧經常被判斷為嚴重霧霾造成爆表。

同時網格化室外粉塵監控希望得到局部的可以與國家大氣環境監測網數據具備的PM2.5/PM10/TSP的多項參數對比, 民用雷射傳感器由於雷射功率小,採樣流量小, PM10解析度很低,無法提供準確的PM10, 通常採用根據PM2.5的數字進行比例計算,造成PM10監測數據失真。四方光電研製的PM3003X、 PM3006雷射揚塵傳感器通過採用寬溫型大功率線型雷射光源、API粉塵自動識別技術、先進的流道設計實現抗汙染、大流量車規級採樣機構、高溼度環境的水霧去除裝置等,低成本地實現了對室外揚塵粉塵與β射線吸收法達到0.9相關係數的高精度測量。

fqj

打開APP閱讀更多精彩內容

聲明：本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內容圖片侵權或者其他問題，請聯繫本站作侵刪。 侵權投訴

相關焦點

  • ...打好藍天保衛戰】PM10等4項藍天保衛戰控制目標均完成 生態環保...
    2019年，濟陽人的朋友圈多次被藍天白雲刷爆。「每天早上跑到澄波湖呼吸一下新鮮空氣，感覺愜意極了!」家住濟陽城區的居民劉老師稱。按照打贏藍天保衛戰部署，2019年以來，濟陽區大力調整優化產業結構、能源結構，積極開展燃煤、工業、移動源、揚塵及其他面源汙染綜合防治，有效應對重汙染天氣，實施大氣汙染精細化管理，環境質量取得了顯著改善。
  • 金華PM2.5濃度首達國家二級標準 藍天保衛戰接下來怎麼打?
    2019-01-09 14:21 | 金華日報回顧2018年，藍天白雲、繁星閃爍成為市民日常生活的「標配」。漫步三江六岸、湖海塘公園，處處空氣清新；自南向北行駛在市區主幹道上，尖峰山清晰可見。2018年4月，全省打贏藍天保衛戰現場會在金華召開，打響了全省藍天保衛戰第一槍。
  • 國航重慶迎審「打贏藍天保衛戰」專項督查
    圖：現場檢查民航資源網2020年9月14日消息：2020年9月10日至11日，為確保民航打贏藍天保衛戰三年行動計劃各項任務完成，中航集團在重慶開展了節能環保暨「打贏藍天保衛戰」現場督導檢查。圖：督查會議此次現場督查覆蓋國航重慶分公司、Ameco重慶分公司、國貨航重慶貨站、重慶航食、重慶金鳳凰、建開物業重慶分公司等所有集團在渝企業，對照檢查了《關於印發民航貫徹落實<打贏藍天保衛戰三年行動計劃
  • 打贏藍天保衛戰，春秋航空在行動
    《中國民用航空》雜誌通訊員何春琳訊：民航打贏藍天保衛戰的重點任務是加快推進為推進藍天保衛戰三年行動計劃工作取得實效，春秋航空圍繞機場場內車輛 「油改電」和促進機場橋載電源替代APU使用開展了一系列工作。春秋航空高度重視藍天保衛戰的推進落實，成立了以公司總裁為組長的「打贏藍天保衛戰領導小組」，公司多個部門協同運作，編制推進計劃，編寫相關制度，形成常態管理。
  • 多措並舉助力打贏「藍天保衛戰」
    （通訊員：尤雅婷 趙夢萱）為貫徹落實國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》，響應國家節能減排政策，落實公司節支增效要求，南航新疆分公司飛行部從節省飛機油耗、減少溫室氣體排放入手，通過節油增加公司效益、減少環境汙染，助力打贏藍天保衛戰。
  • 為期172天 廣元市藍天保衛戰即將打響
    為確保今冬明春環境空氣品質持續改善，打贏藍天保衛戰，9月28日，記者從廣元市打贏藍天保衛戰百日攻堅行動媒體通氣會上獲悉，全市各級各有關部門將聯合開展打贏藍天保衛戰「百日攻堅行動」。  據了解，此次行動共計172天，時間為2020年10月10日—2021年3月31日。
  • 四招「秘籍」首都機場決戰決勝藍天保衛戰
    同時，水面光伏項目每一塊電池的背板均設置有傳感器，可以將電池的電壓、電流、溫度等數據實時傳輸至監控系統，任何電池出現問題都能第一時間發現。此外，儲能櫃中的溫度、溼度、視頻監控畫面、各路用電情況、故障信息等諸多數據也可匯集到監控系統。監控系統與首都機場節能公司值班室相連，以便運行維護人員第一時間掌握儲能櫃與光儲用一體化系統的運行情況。
  • 河北省制定《河北省打贏藍天保衛戰三年行動方案》
    河北省制定《河北省打贏藍天保衛戰三年行動方案》2020年全省平均好天佔比超63%到2020年，全省設區城市細顆粒物（PM2.5）平均濃度較2015年下降28%以上，較2017年下降15%以上，達到55微克/立方米；全省空氣品質平均優良天數比率達到63%以上
  • 南航新疆多措並舉助力打贏「藍天保衛戰」
    民航資源網2020年9月21日消息：為貫徹落實國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》，響應國家節能減排政策，落實公司節支增效要求，南航新疆分公司飛行部從節省飛機油耗、減少溫室氣體排放入手，通過節油增加公司效益、減少環境汙染，助力打贏藍天保衛戰
  • 生態環境部將分類指導精準施策 打贏藍天保衛戰決勝年
    生態環境部將分類指導精準施策 打贏藍天保衛戰決勝年 2020-05-16 20:14 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 生態環境部召開2018—2019年打贏藍天保衛戰重點區域強化督查啟動...
    2018年6月8日上午，生態環境部召開2018—2019年打贏藍天保衛戰重點區域強化督查啟動視頻會。部黨組書記、部長李幹傑出席會議並講話。他說，要深入貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的十九大精神，以習近平生態文明思想為指導，全面落實全國生態環境保護大會各項部署和要求，緊緊圍繞打好打勝汙染防治攻堅戰，尤其是打贏藍天保衛戰，全面啟動重點區域強化督查工作，不斷滿足人民日益增長的優美生態環境需要，為決勝全面建成小康社會提供堅實的生態環境保障。
  • 烏魯木齊航空：多措並舉 堅持打贏藍天保衛戰
    (通訊員 薛生發)2020年是打贏藍天保衛戰的收官之年，是完成「十三五」規劃目標任務、打好汙染防治攻堅戰的決勝之年。為切實履行企業職責，持續改善空氣品質，自2018年起，烏魯木齊航空以APU替代專項工作為重要抓手，為民航綠色發展貢獻自己的力量。
  • 石家莊市打贏藍天保衛戰三年行動計劃(2018-2020年)
    石家莊市打贏藍天保衛戰三年行動計劃（2018-2020年）北極星大氣網訊:日前，石家莊市政府印發《石家莊市打贏藍天保衛戰三年行動計劃（2018-2020年）》。全文如下：石家莊市人民政府關於印發《石家莊市打贏藍天保衛戰三年行動計劃（2018-2020年）》的通知各縣（市、區）人民政府，高新區、循環化工園區管委會，市政府有關部門：《石家莊市打贏藍天保衛戰三年行動計劃（2018
  • 天津市北辰區2019年打贏藍天保衛戰作戰計劃
    北極星大氣網訊:日前，天津北辰區印發《天津市北辰區2019年打贏藍天保衛戰作戰計劃》。全文如下：天津市北辰區2019年打贏藍天保衛戰作戰計劃為持續改善區域環境空氣品質，確保2019年北辰區空氣品質達到市政府下達的目標要求，根據區政府安排部署，制定2019年北辰區清新空氣行動實施方案。
  • 矢志不移推動自主創新,助力打贏藍天保衛戰
    矢志不移推動自主創新，助力打贏藍天保衛戰——北京首都機場節能技術服務有限公司綜合地井系統研發之路創新思路，善於發現大興機場自投運以來，全面貫徹落實民航局打贏藍天保衛戰的重要指示精神，依照民航局《機場使用橋載設備替代飛機APU推廣工作》的要求，積極推進APU替代設施的建設，大興機場作為國內首家全面應用地井的綠色機場，飛行區內共建有地面高效空調及機坪綜合地井提升裝置126臺，覆蓋5座指廊，該地井系統結合400Hz靜變電源及飛機地面空調設備替代了傳統飛機
  • 首都機場集團加快綠色步伐 打贏藍天保衛戰
    自打贏藍天保衛戰工作啟動以來，各相關單位「節」盡所「能」、各有亮點，得到了民航局的認可。車隊結構升級工作推進有力。各相關單位嚴格落實民航局「重點區域機場新增或更新場內用設備/車輛應100%使用新能源；其他區域機場新增或更新場內設備/車輛中，新能源設備/車輛佔比不低於50%」的要求。
  • 凝聚「眾力、營力、效力、合力」,曹妃甸區八農場全力打贏藍天保衛戰
    打贏藍天保衛戰 為進一步做好大氣汙染防治工作，努力提升空氣品質環境，八農場凝聚「眾力、營力、效力、合力」，確保打贏藍天保衛戰。 統一思想聚眾力。
  • 如何打贏「藍天保衛戰」？合肥與中科院合作建設「綠色機場」
    如何打贏「藍天保衛戰」？目前，合肥機場正與中科院合肥物質科學研究院合作，對機場大氣汙染排放進行觀測和評估，為下一步的防控治理提供科學依據，助力「綠色機場」建設。圖：傅立葉變換紅外光譜分析儀，檢測揮發性有機物 機場供圖民航局「藍天保衛戰」3年行動計劃明確要求，「經過3年努力明顯改善機場場內空氣品質和工作環境」。
  • 履行生態環保職責 推進民航綠色發展 打贏藍天保衛戰：烏魯木齊國際機場順利通過第三輪專項督查
    日前，烏魯木齊國際機場打贏藍天保衛戰順利通過第三輪專項督查。在16日下午召開的動員會上，烏魯木齊國際機場分公司、南航股份新疆分公司、海航控股新疆基地、天津航空新疆分公司、烏魯木齊航空公司、山航股份烏魯木齊運營基地、川航股份烏魯木齊運行基地依次對打贏藍天保衛戰工作進行了專項匯報。
  • 王晨:以更大力度和更實措施打贏藍天保衛戰
    關注新華網王晨率大氣汙染防治法執法檢查組在山西檢查時強調以更大力度和更實措施打贏藍天保衛戰　　新華社太原5月17日電  中共中央政治局委員、全國人大常委會副委員長王晨15日至17日率全國人大常委會大氣汙染防治法執法檢查組在山西開展執法檢查時強調，要深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想，特別是關於生態文明建設和打好汙染防治攻堅戰、確保3年時間明顯見效的重要指示精神，全面實施大氣汙染防治法，以更大力度和更實措施推進大氣汙染防治，為增強人民群眾藍天幸福感提供法治保障