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什么是空气质量浓度及其重要性有哪些?

更新时间: 2021-07-28 09:54 来源: 勒夫迈 编辑: 颗粒物传感器 阅览:次 ? 技术文档
 
    简单地说,“空气质量浓度” 是将空气中的粒子表示为固定体积空气中的质量的一种方式。例如,世界卫生组织的PM2.5空气质量指南是10μg/m3。这个数字是一个质量浓度:每立方米空气中有10微克PM2.5粉尘颗粒物。
 
    空气质量浓度的广泛使用意味着PM2.5传感器需要以这种格式提供读数,即使这不是用于进行原始测量的格式。这就是事情变得棘手的地方。
 
如何测量粒子?
    当今可用的绝大多数粉尘颗粒物传感器,无论是数百美金还是一万美金,都是光学颗粒传感器。这些设备通过计算空气中的粒子来工作。当空气被吸入传感器时,气流中的颗粒穿过激光束,导致激光的光发生衍射。该光将落在垂直于激光束放置的传感器上。根据该传感器接收到的光强度的变化,可以对单个颗粒进行计数并确定它们的大小。这些单独的粒子根据它们的大小被分组(称为垃圾箱)。0.3-0.5微米的颗粒可能被放置在一个容器中,而0.5-1.0微米的颗粒将被放置在另一个容器中。
 
    在洁净室、过滤器制造和某些特定行业的世界中,这些粒子计数是最终用户正在寻找的最终读数。有许多关于医院和洁净室空气质量的国际和 ISO 标准使用粒子计数而不是质量浓度。例如,进行脑部手术的手术室要求非常高,可能会使用粒子计数。在这种情况下,即使是空气中的单个颗粒也会造成严重后果。一微克PM2.5可能包含数千个颗粒,因此 0μg/m3 的质量浓度读数可能无法说明全部情况。
什么是空气质量浓度及其重要性有哪些?
 
那么,激光等光学粒子计数器如何产生准确的质量浓度读数?
 
    乍一看,它似乎相对简单:获取空气中粒子的数量(原始读数),根据它们的大小为它们分配质量,然后将它们全部加起来以获得质量浓度。很简单,对吧?
 
    这里的挑战是并非所有粒子都生而平等。想象一下两个大桶,一个装满1000个高尔夫球,另一个装满1000个乒乓球。对于粒子计数器,它们看起来非常相似。有1000个白球,它们的大小都差不多。粒子计数器的输出将显示“1,000 个粒子,所有粒子的大小都相同。”但是,在尝试计算这1000个粒子的重量时,粒子计数器应该采用高尔夫球的质量还是乒乓球的质量?无论选择哪一个,其中一个桶最终都会被错误地计算。
 
    可以对粒子的密度和折射率做出假设,这两者都会影响质量浓度,而这正是大多数粒子计数器所做的。绝大多数消费级设备只是在设备中内置了一个默认的校正因子,无论您的粒子是高尔夫球还是乒乓球,它都会一直使用。专业级设备通常允许用户手动输入这些详细信息,但了解您正在测量的粒子的密度并非易事,通常需要将粒子样本发送到实验室进行分析。
 
    在现实生活中,粒子的密度和光学特性会受到地理的严重影响在大家的专题文章中阅读更多相关信息。北京空气中的颗粒物可能主要来自燃煤,而伦敦空气中的颗粒物可能主要来自汽车尾气排放。这些粒子是极其不同的,在计算质量浓度时使用错误的因素会导致结果大相径庭。
 
    同样,在一个位置,污染源可能会随着季节(甚至是一天中的时间!)而变化,从而导致不正确的结果。简单地为所有设备使用默认因子意味着结果错误的频率比正确的要高。
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