notizie sull'azienda Qual è il principio del sensore PM?

Il principio dei sensori di materia particellata (PM) si basa principalmente sulla diffusione ottica (diffusione della luce), anche se esistono altri metodi.

Principio fondamentale: diffusione della luce (più comune):

Fonte luminosa: un diodo a infrarossi (IR) o laser emette un fascio di luce in una camera di rilevamento attraverso la quale viene aspirata aria contenente particelle (spesso da una piccola ventola o pompa).
Interazione delle particelle: mentre le particelle presenti nell'aria (polvere, fumo, polline, ecc.) passano attraverso questo raggio luminoso, disperdono la luce in varie direzioni.La quantità e il modello di dispersione dipendono dalla dimensione della particella, forma, composizione e concentrazione.
Fotodetettore: un fotodetettore sensibile (come un fotodiodo o un fototransistor), posizionato ad un angolo specifico (spesso 90° o meno comunemente avanti/indietro), rileva la luce dispersa.
Conversione del segnale: il fotodetettore converte l'intensità della luce dispersa in un segnale elettrico.
Correlazione con la concentrazione di particolato: l'intensità di questo segnale luminoso disperso è correlata alla concentrazione (massa per volume, in genere μg/m3) di particelle nell'aria.Una maggiore concentrazione di particelle porta a una maggiore diffusione della luce e a un segnale più forte.
Differenziazione delle dimensioni (PM2.5/PM10): alcuni sensori possono stimare la distribuzione delle dimensioni delle particelle utilizzando:
Modelli ottici: algoritmi che analizzano le differenze di intensità/modello di dispersione.
Insertazioni di selezione dimensionale: separazione fisica delle particelle superiori a una certa dimensione (ad esempio, > 10 μm per PM10) prima che entrino nella camera ottica.
Calibrazione: calibrazione con strumenti di riferimento per frazioni di dimensioni specifiche (come PM2,5).

Principio alternativo: attenuazione beta (utilizzata nei monitor di riferimento/regolamentari):

Fonte radioattiva: una fonte radioattiva debole (come il carbonio-14) emette particelle beta (elettroni).
Nastro filtrante: un nastro filtrante raccoglie le particelle in aria attraversate dallo strumento.
Misurazione dell'attenuazione: le particelle beta passano attraverso una sezione pulita del nastro filtrante e vengono rilevate da un sensore, stabilendo una linea di base.le particelle beta passano attraverso la sezione carica di particelle del nastro.
Calcolo della massa: la massa di particolato sul filtro assorbe/diffonde le particelle beta, riducendo il numero che raggiunge il rivelatore.L'attenuazione (riduzione) del numero di particelle beta è direttamente proporzionale alla massa delle particelle raccolte sul filtroIn combinazione con il volume dell'aria campionata, si ottiene una concentrazione di massa di particolato (per esempio, μg/m3).

Altri principi meno comuni:

Microbilancio risonante (TEOM - Tapered Element Oscillating Microbalance): le particelle vengono raccolte su una punta di filtro vibrante.misurato per determinare la concentrazione di massa.
Detezione elettrostatica: misura la carica acquisita dalle particelle che passano attraverso una sezione di carica o la carica naturalmente presente sulle particelle.

Considerazioni chiave per i sensori ottici (di dispersione) (tipo più comune):

Calibrazione: richiede la calibrazione con strumenti di riferimento (come i monitor di attenuazione beta) a causa delle variazioni delle proprietà delle particelle che influenzano la dispersione.L'umidità è un fattore, tipo di particelle) può causare deriva.
Sensibilità all'umidità: il vapore acqueo può condensarsi su particelle o disperdere la luce stessa, portando ad una sovrastimazione, specialmente ad alta umidità.Sensori avanzati incorporano sensori di umidità e algoritmi di compensazione.
Sensibilità alla composizione delle particelle: i diversi tipi di particelle (ad esempio, fuliggine contro polvere) disperdono la luce in modo diverso.
Limiti di gamma di dimensioni: particelle molto piccole (< ~ 0,3 μm) e particelle molto grandi possono disperdere luce insufficiente o aggirare la camera di rilevamento, limitando la gamma di dimensioni effettiva.
Risoluzione/Limite di rilevamento inferiore: esiste una concentrazione minima al di sotto della quale il sensore non può distinguere in modo affidabile il segnale dal rumore elettronico.

Applicazioni:
I sensori ottici PM sono ampiamente utilizzati a causa del loro costo relativamente basso, delle loro piccole dimensioni e dell'uscita in tempo reale in:

Purificatori d'aria di consumo
Monitori della qualità dell'aria interna
Traccianti di inquinamento indossabili
Monitoraggio dei processi industriali
Sistemi HVAC intelligenti
Reti di sensori della qualità dell'aria urbana (anche se con considerazioni di taratura/controllo della qualità)

In sintesi, sebbene esistano vari principi, la tecnologia dominante nei sensori di PM di consumo e in molti sensori industriali è la diffusione ottica della luce,dove la quantità di luce dispersa dalle particelle presenti nell'aria che passano attraverso un fascio è misurata per stimare la concentrazione di massa delle particelle, spesso calibrati per frazioni di dimensioni specifiche come PM2,5 o PM10.