【導(dǎo)讀】什么是粉塵濃度傳感器？粉塵濃度傳感器主要用于礦山、水泥廠等粉塵作業(yè)場(chǎng)所總粉塵濃度的連續(xù)監(jiān)測(cè)。是為了滿足現(xiàn)有煤礦監(jiān)測(cè)井下粉塵濃度利用光散射原理開(kāi)發(fā)的高科技傳感器，能夠在自然風(fēng)流狀態(tài)下實(shí)時(shí)的、就地、連續(xù)不間斷的監(jiān)測(cè)顯示井下粉塵濃度，同時(shí)輸出與灑水噴霧的降塵裝置開(kāi)關(guān)量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)塵降塵的最佳效果。
（圖上為工人們?cè)诘V井工作時(shí)粉塵彌漫的場(chǎng)景）
技術(shù)特點(diǎn)：
（1） 額定工作電流小，大大減輕了分站電源的負(fù)擔(dān)，并可安裝在距分站更遠(yuǎn)的位置，在額定采樣流量的情況下，整機(jī)額定工作電流≤120mA，最大工作電流≤180mA；
（2） 輸入電壓范圍寬，可適用于煤礦井下各種分站，儀器在輸入電壓12V——24VDC(本安電源)的范圍內(nèi)均能正常工作；
（3） 測(cè)量精度高：采用分段式控制算法，根據(jù)不同的濃度大小自動(dòng)采用不同的比例系數(shù)計(jì)算，同時(shí)增加了溫度補(bǔ)償功能，提高了測(cè)量的精度；
（4） 具有自動(dòng)校準(zhǔn)零點(diǎn)功能，并可設(shè)置校準(zhǔn)零點(diǎn)漂移的時(shí)刻；
（5） 具有軟啟動(dòng)模式的功能，減小了儀器啟動(dòng)時(shí)對(duì)供電電源的沖擊，最大啟動(dòng)電流≤130mA；
（6） 具有在線標(biāo)定的功能，可用CCGZ-1000型直讀式測(cè)塵儀在線直接標(biāo)定；
（7） 測(cè)量量程可根據(jù)需要設(shè)定為0——500mg/m3或0——1000 mg/m3；
（8） 可測(cè)量瞬時(shí)粉塵濃度或平均粉塵濃度，平均粉塵濃度的測(cè)量時(shí)間可在1——3600秒范圍內(nèi)任意選擇。
主要技術(shù)參數(shù)：
（1） 總粉塵濃度測(cè)量范圍：0 mg/m3——500 mg/m3或0 mg/m3——1000 mg/m3；
（2） 測(cè)量誤差：≤ 15%；
（3） 輸出信號(hào)：200Hz——1000Hz；1mA——5mA；
（4） 工作電壓：12V——24VDC(本安電源)；
（5） 最大傳輸距離：1500m；
（6） 外形尺寸：265mm×200mm×190mm；
（7） 重量： 10kg。
可與安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使用，也可單獨(dú)接電源使用。
紅外粉塵傳感器：
紅外LED是發(fā)射波長(zhǎng)在紅外段的發(fā)光二極管，常見(jiàn)波長(zhǎng)一般在850nm——940nm左右，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、安防、通信、遙控和傳感等領(lǐng)域。由于紅外LED發(fā)光波長(zhǎng)在可見(jiàn)光譜以外，配合特定光譜的接收器，可以大幅削弱環(huán)境光對(duì)接收信號(hào)的影響。得益于近年來(lái)紅外LED技術(shù)的不斷成熟，紅外LED具有：壽命長(zhǎng)、發(fā)射效率高、單色性較好以及方向性較好的特點(diǎn)。這使得紅外LED在傳感器領(lǐng)域，尤其是粉塵傳感器行業(yè)被大量應(yīng)用。
激光粉塵傳感器：
拋開(kāi)晦澀懂的物理學(xué)術(shù)語(yǔ)，與普通的可見(jiàn)光相比，激光具有：相干性高、方向性強(qiáng)、單色性好以及功率密度高的特點(diǎn)。打個(gè)形象點(diǎn)的比方，激光光源產(chǎn)生的光像大合唱，所有人的聲音都是一個(gè)音調(diào)而且節(jié)奏整齊；而普通可見(jiàn)光源產(chǎn)生的光就好像是茶館店里喧鬧聲，嘰嘰渣渣，雜亂無(wú)序。因此，激光能夠被匯聚成非常集中的平行光束，并且能在很長(zhǎng)距離內(nèi)保持較小的擴(kuò)散角度和較高的功率密度。常見(jiàn)的激光器一般分為：固體激光器，氣體激光器以及半導(dǎo)體激光器（俗稱激光LED）三大類。在儀表級(jí)激光粒子計(jì)數(shù)器領(lǐng)域，一般采用（氦氖）氣體激光器作為光源。
兩者的不同點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)和原理：
1、紅外原理PM2.5粉塵傳感器的結(jié)構(gòu)和電路比較簡(jiǎn)單。其光源為紅外LED光源，氣流進(jìn)出風(fēng)口主要靠電阻發(fā)熱以獲得熱氣流流動(dòng)，有顆粒通過(guò)即輸出高電平。輸出信號(hào)只有PWM型號(hào)。
2、激光PM2.5傳感器的結(jié)構(gòu)和電路相對(duì)復(fù)雜。其光源為激光二極管。采樣空氣通過(guò)風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)推動(dòng)，通過(guò)復(fù)雜設(shè)計(jì)的風(fēng)道，進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)空氣中的細(xì)顆粒物進(jìn)入激光束所在區(qū)域時(shí)，將使激光發(fā)生散射;散射光在空間360°都有輻射，我們?cè)谶m當(dāng)位置放置光電探測(cè)器，使之只接收散射光，然后經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器的光電效應(yīng)產(chǎn)生電流信號(hào)，經(jīng)電路放大及處理后，即可得到細(xì)顆粒物濃度值。輸出信號(hào)一般為串口輸出。
3、價(jià)格與成本紅外原理粉塵傳感器在業(yè)內(nèi)已成熟應(yīng)用多年，市場(chǎng)價(jià)位大約在幾十元。而激光粉塵傳感器在業(yè)內(nèi)剛剛興起，價(jià)格在200元左右。兩者的成本差距，主要是因?yàn)楹笳叩奈锪铣杀局性黾恿思す獍l(fā)生器和風(fēng)機(jī)等機(jī)構(gòu)且需要復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)，并有較高的技術(shù)門(mén)檻。
4、測(cè)量精度紅外原理粉塵傳感器只能檢測(cè)到1微米以上的顆粒，測(cè)量精度不足。因?yàn)榧t外LED光散射的顆粒信號(hào)較弱，只對(duì)大于1微米的大顆粒有響應(yīng)，而且又僅用加熱電阻來(lái)推動(dòng)采樣氣流，采樣數(shù)較少，數(shù)據(jù)計(jì)算完全交由上位機(jī)進(jìn)行。而激光傳感器可以檢測(cè)到0.3微米以上的顆粒。因?yàn)樽詭Ц咝阅蹸PU，采用風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)采集大量數(shù)據(jù)，經(jīng)由專業(yè)顆粒計(jì)數(shù)算法分析;綜上，在采樣數(shù)、數(shù)據(jù)源、算法三方面都比紅外粉塵傳感器更有優(yōu)勢(shì)。
5、應(yīng)用場(chǎng)合由于精度不足，紅外原理傳感器主要用于工礦揚(yáng)塵，檢測(cè)對(duì)象為大粒徑、高濃度粉塵，檢測(cè)級(jí)別是mg/m3，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量PM2.5的濃度。而激光原理傳感器主要應(yīng)用在PM2.5檢測(cè)領(lǐng)域，以精度量化PM2.5質(zhì)量。可嵌入到家用(車(chē)載、手持)空氣檢測(cè)儀、空氣凈化器中。此外，激光原理傳感器在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域亦有應(yīng)用。
6、發(fā)展趨勢(shì)在激光原理傳感器進(jìn)入民用領(lǐng)域之前，空氣凈化器中大量采用了紅外原理傳感器。但隨著空氣凈化行業(yè)的發(fā)展，激光原理傳感器的造價(jià)在逐步降低，終端客戶對(duì)精準(zhǔn)測(cè)量空氣質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。采用激光原理傳感器、精準(zhǔn)量化PM2.5質(zhì)量已是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的趨勢(shì)。今年已有部分空氣凈化器采用了激光原理傳感器。
7、紅外粉塵傳感器與PM2.5傳感器各有各的優(yōu)勢(shì)，所以沒(méi)有確切的說(shuō)哪款PM2.5檢測(cè)儀好，這都需要看客戶的需求（如成本費(fèi)用要求、精度、信號(hào)輸出、運(yùn)用場(chǎng)所、要測(cè)試的相關(guān)顆粒物）選擇自己所適合的檢測(cè)儀。
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