目前,激光顆粒物傳感器的(de)應用越來(lái)越廣泛,主要(yào / yāo)是(shì)因爲(wéi / wèi)設備有體積小、可同時(shí)測量多個(gè)通道(dào)、可實現秒級監測等優點。但市面上(shàng)存在(zài)很多傳感器與β射線标準法的(de)一(yī / yì /yí)緻性不(bù)夠好,主要(yào / yāo)是(shì)因爲(wéi / wèi)不(bù)同地(dì / de)域大(dà)氣環境的(de)顆粒物形态不(bù)同,即使同一(yī / yì /yí)地(dì / de)域的(de)顆粒物形态也(yě)一(yī / yì /yí)直在(zài)動态變化;另外濕度的(de)變化對測量精度也(yě)會有影響。這(zhè)對傳感器的(de)氣路、光路、電路及算法等提出(chū)了(le/liǎo)很高的(de)要(yào / yāo)求,如果傳感器的(de)設計和(hé / huò)使用能夠有相應并有效的(de)解決方案,就(jiù)可以(yǐ)大(dà)大(dà)提高傳感器對大(dà)氣環境顆粒物的(de)測量精度。
以(yǐ)下是(shì)可以(yǐ)改進激光顆粒物傳感器測量精度的(de)主要(yào / yāo)措施:
1. 使用全粒徑TSP采樣頭:減少對大(dà)粒徑顆粒物的(de)切割作用,爲(wéi / wèi)大(dà)粒徑準确測量提供基礎。
2. 顆粒計數要(yào / yāo)準确:通過采用精确的(de)氣路、光路、計數電路及算法,可以(yǐ)更準确地(dì / de)測量顆粒物的(de)數量,進而(ér)提高測量精度。提高光學電路靈敏度,使其可以(yǐ)測量到(dào)粒徑更小的(de)顆粒物,從而(ér)提高測量精度,好的(de)傳感器能夠測量到(dào)小至0.3μm的(de)顆粒。
3. 高濃度修正:對于(yú)高濃度顆粒物,粒子(zǐ)會産生重疊現象,但其在(zài)信号上(shàng)會有表現,需要(yào / yāo)識别算法進行修正,以(yǐ)減少重疊引起的(de)誤差,提高測量精度。
4. 粒徑測量要(yào / yāo)精準:主要(yào / yāo)氣路、光路、電路與算法的(de)綜合優化匹配,尤其是(shì)光束質量,可以(yǐ)提高傳感器的(de)響應速度和(hé / huò)測量精度。
5. 去除水汽影響:采用加熱恒濕閉環PID控制,可以(yǐ)減少水霧、高濕度對測量精度的(de)影響,因爲(wéi / wèi)高濕度環境下顆粒物吸濕會體積增大(dà),從而(ér)增大(dà)散射光強度,造成測量誤差。
6. 耐污染設計:采用氣路約束等有效措施,減少顆粒物對光學器件的(de)接觸、吸附和(hé / huò)污染,才能保證傳感器在(zài)大(dà)氣中長期的(de)測量精度,避免出(chū)現開始測量精度高,但幾個(gè)月後數據誤差越來(lái)越大(dà)的(de)情況。
綜上(shàng)所述,PM2.5和(hé / huò)PM10要(yào / yāo)測得準,可以(yǐ)采用全粒徑氣路、顆粒計數要(yào / yāo)準确、提高最小檢測粒徑、高濃度修正準确、去除水汽影響和(hé / huò)耐污染設計等措施。從而(ér)提高激光顆粒物傳感器在(zài)變化大(dà)氣中的(de)長期測量精度。
SDS069及TSP采樣頭、加熱恒濕模塊組合,經過了(le/liǎo)長期與β射線法做大(dà)氣監測驗證對比,從提升粒徑測量精準度、降低濕度多方面進行了(le/liǎo)多次優化改進,是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)很好的(de)整體性提高大(dà)氣PM2.5和(hé / huò)PM10測量精度的(de)方案。