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PM2.5粉塵傳感器的幾種測(cè)量方法與優(yōu)缺點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-8PM是“particulate matter(顆粒物)"的縮寫,懸浮在空氣中,直徑小于等于2.5微米的稱為PM2.5,又稱細(xì)顆粒物。但PM2.5對(duì)人體健康威脅更大,極易富集于肺部深處,因此又被稱作入肺顆粒物。與較粗大的顆粒物相比,富含更大量的有毒有害物質(zhì),而且能在大氣中停留更長(zhǎng)時(shí)間,輸送距離也更遠(yuǎn),對(duì)大氣環(huán)境及人體健康的影響也更大,是導(dǎo)致黑肺和灰霾天的主要兇手。
空氣中漂浮著各種大小的顆粒物,PM2.5是其中較細(xì)小的那部分。要想測(cè)定PM2.5的濃度,需要分兩步走:步:把PM2.5與較大的顆粒物分離;第二步:測(cè)定分離出來(lái)的PM2.5的重量。
下面是測(cè)量的幾種技術(shù):
一、Beta射線法
將pm2.5收集到濾紙上,然后照射一束貝塔射線,射線穿越顆粒物時(shí)被衰減,衰減的程度與顆粒物的重量成正比,根據(jù)射線的衰減就可以計(jì)算出pm2.5的重量。β射線吸收原理:原子核在發(fā)生β衰變時(shí),放出β粒子。β粒子實(shí)際上是一種快速帶電粒子,它的穿透能力較強(qiáng),當(dāng)它穿過(guò)一定厚度的吸收物質(zhì)時(shí),其強(qiáng)度隨吸收層厚度增加而逐漸減弱的現(xiàn)象叫做β吸收。
優(yōu)點(diǎn):準(zhǔn)確度高,傳感器信號(hào)和顆粒物質(zhì)量關(guān)聯(lián)度高;
缺點(diǎn):響應(yīng)速度慢,通常只用它的小時(shí)平均值。
二、微量震蕩天平法
一頭粗一頭細(xì)的空心玻璃管,粗頭固定,細(xì)頭裝有濾芯??諝鈴拇诸^進(jìn),細(xì)頭出,PM2.5就被截留在濾芯上。在電場(chǎng)的作用下,細(xì)頭以一定頻率振蕩,該頻率和細(xì)頭重量的平方根成反比。于是,根據(jù)振蕩頻率的變化,就可以算出收集到的PM2.5的重量。振蕩天平法是基于航天技術(shù)的錐形元件微量振蕩天平原理而研制的。通過(guò)測(cè)定系統(tǒng)頻率的變化可測(cè)得對(duì)應(yīng)時(shí)間顆粒物濃度。
優(yōu)點(diǎn):準(zhǔn)確,靈敏度高,適應(yīng)范圍廣,可連續(xù)監(jiān)測(cè);
缺點(diǎn):體積大,價(jià)格昂貴。
三、重量法
將PM2.5直接截留在濾膜上,然后用天平稱重。還有就是濾膜并不能把所有的PM2.5都收集到,一些極細(xì)小的顆粒還是能穿過(guò)濾膜。只要濾膜對(duì)于0.3微米以上的顆粒有大于99%的截留效率,就算是合格的。損失部分極細(xì)小的顆粒物對(duì)結(jié)果影響并不大,因?yàn)槟遣糠诸w粒對(duì)PM2.5的重量貢獻(xiàn)很小。
優(yōu)點(diǎn):國(guó)標(biāo)方法,最直接,是驗(yàn)證其他方法是否準(zhǔn)確的;
缺點(diǎn):不能顯示瞬時(shí)值,只能顯示平均值。
四、光散射法
當(dāng)光照射在空氣中懸浮顆粒物上時(shí),會(huì)產(chǎn)生散射光,散射光的強(qiáng)度與其質(zhì)量濃度成正比。通過(guò)測(cè)量散射光強(qiáng)度,應(yīng)用質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù),得出顆粒物濃度值。
優(yōu)點(diǎn):檢測(cè)速度快,體積小,便于現(xiàn)代,適合公共場(chǎng)所的顆粒物濃度測(cè)量;
缺點(diǎn):不確定性高于其他方法。