कंपनी की खबर पीएम सेंसर का सिद्धांत क्या है?

कण पदार्थ (पीएम) सेंसर का सिद्धांत मुख्य रूप से ऑप्टिकल फैलाव (प्रकाश फैलाव) पर निर्भर करता है, हालांकि अन्य तरीके भी मौजूद हैं। यहाँ प्रमुख सिद्धांतों का एक टूटना हैः

मूल सिद्धांतः प्रकाश फैलाव (सबसे आम):

प्रकाश स्रोतः एक अवरक्त (IR) या लेजर डायोड एक सेंसर कक्ष में प्रकाश की किरण उत्सर्जित करता है जिसके माध्यम से वायु युक्त कणों को खींचा जाता है (अक्सर एक छोटे पंखे या पंप द्वारा) ।
कण परस्पर क्रिया: जैसे-जैसे हवा में रहने वाले कण (धूल, धुआं, पराग आदि) इस प्रकाश किरण से होकर गुजरते हैं, वे प्रकाश को विभिन्न दिशाओं में बिखेर देते हैं।फैलाव की मात्रा और पैटर्न कण के आकार पर निर्भर करता है, आकार, संरचना और एकाग्रता।
फोटो डिटेक्टर: एक संवेदनशील फोटो डिटेक्टर (जैसे फोटो डायोड या फोटोट्रांसिस्टर), एक विशिष्ट कोण (अक्सर 90° या कम आम तौर पर आगे/पीछे फैलाव) पर स्थित, बिखरे हुए प्रकाश का पता लगाता है।
सिग्नल रूपांतरण: फोटो डिटेक्टर बिखरे प्रकाश की तीव्रता को विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है।
पीएम सांद्रता के साथ सहसंबंधः इस बिखरे हुए प्रकाश संकेत की तीव्रता को हवा में कणों की सांद्रता (मास प्रति आयतन, आमतौर पर μg/m3) के साथ सहसंबंधित किया जाता है।उच्च कण एकाग्रता से अधिक बिखरे हुए प्रकाश और एक मजबूत संकेत होता है.
आकार अंतर (PM2.5/PM10): कुछ सेंसर निम्नलिखित का उपयोग करके कण आकार वितरण का अनुमान लगा सकते हैंः
ऑप्टिकल मॉडल: बिखराव पैटर्न/तीव्रता अंतरों का विश्लेषण करने वाले एल्गोरिदम।
आकार-चयनशील इनलेटः ऑप्टिकल कक्ष में प्रवेश करने से पहले एक निश्चित आकार (जैसे, PM10 के लिए >10μm) से ऊपर के कणों को भौतिक रूप से अलग करना।
कैलिब्रेशनः विशिष्ट आकार के अंशों (जैसे PM2.5) के लिए संदर्भ उपकरणों के साथ कैलिब्रेशन।

वैकल्पिक सिद्धांतः बीटा क्षीणन (संदर्भ/विनियमन मॉनिटर में प्रयुक्त):

रेडियोधर्मी स्रोत: एक कमजोर रेडियोधर्मी स्रोत (जैसे कार्बन-14) बीटा कण (इलेक्ट्रॉन) उत्सर्जित करता है।
फ़िल्टर टेप: एक फ़िल्टर टेप उपकरण के माध्यम से खींचे गए वायुमंडलीय कणों को इकट्ठा करता है।
मंदता मापः बीटा कण फिल्टर टेप के एक साफ खंड से गुजरते हैं और एक सेंसर द्वारा पता लगाया जाता है, एक आधार रेखा स्थापित करते हैं।बीटा कण टेप के कण-भारित खंड से गुजरते हैं.
द्रव्यमान गणनाः फिल्टर पर कण द्रव्यमान बीटा कणों को अवशोषित/विखेरता है, जिससे डिटेक्टर तक पहुंचने वाली संख्या कम हो जाती है।बीटा कणों की संख्या में कमी (कम) फिल्टर पर एकत्रित कणों के द्रव्यमान के प्रत्यक्ष आनुपातिक हैयह नमूना हवा की मात्रा के साथ संयुक्त है, यह पीएम द्रव्यमान एकाग्रता (जैसे, μg/m3) देता है। यह विधि द्रव्यमान माप के लिए अत्यधिक सटीक है लेकिन अधिक जटिल और महंगी है।

अन्य कम आम सिद्धांतः

अनुनाद सूक्ष्म संतुलन (TEOM - कॉपर एलिमेंट ऑसिलेटिंग माइक्रो बैलेंस): कणों को एक कंपनशील फिल्टर टिप पर एकत्र किया जाता है। द्रव्यमान परिवर्तन टिप की अनुनाद आवृत्ति को बदलता है,जो द्रव्यमान एकाग्रता निर्धारित करने के लिए मापा जाता है.
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिटेक्शनः चार्जिंग सेक्शन से गुजरने वाले कणों द्वारा प्राप्त चार्ज या कणों पर स्वाभाविक रूप से मौजूद चार्ज को मापता है।

ऑप्टिकल (फैलाव) सेंसर (सबसे आम प्रकार) के लिए प्रमुख विचारः

कैलिब्रेशनः फैक्ट्री कैलिब्रेशन आम है, क्योंकि कणों के गुणों में भिन्नता फैलाव को प्रभावित करती है, इसलिए संदर्भ उपकरणों (बीटा क्षीणन मॉनिटर जैसे) के खिलाफ कैलिब्रेशन की आवश्यकता होती है।लेकिन पर्यावरणीय कारक (आर्द्रता, कण प्रकार) बहने का कारण बन सकता है।
आर्द्रता संवेदनशीलताः जल वाष्प कणों पर घनीभूत हो सकता है या प्रकाश को स्वयं फैला सकता है, जिससे अत्यधिक अनुमान लगाया जा सकता है, विशेष रूप से उच्च आर्द्रता पर।उन्नत सेंसरों में आर्द्रता सेंसर और मुआवजा एल्गोरिदम शामिल हैं.
कण संरचना संवेदनशीलता: विभिन्न प्रकार के कण (जैसे, सड vs धूल) प्रकाश को अलग-अलग फैलाते हैं। कैलिब्रेशन को अक्सर विशिष्ट परिवेश मिश्रणों के लिए अनुकूलित किया जाता है।
आकार सीमाएंः बहुत छोटे कण (<~0.3μm) और बहुत बड़े कण अपर्याप्त प्रकाश फैला सकते हैं या पता लगाने के कक्ष को दरकिनार कर सकते हैं, प्रभावी आकार सीमा को सीमित कर सकते हैं।
रिज़ॉल्यूशन/निम्न पता लगाने की सीमाः एक न्यूनतम एकाग्रता है जिसके नीचे सेंसर इलेक्ट्रॉनिक शोर से सिग्नल को विश्वसनीय रूप से अलग नहीं कर सकता है।

आवेदन:
ऑप्टिकल पीएम सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग उनकी अपेक्षाकृत कम लागत, छोटे आकार और वास्तविक समय आउटपुट के कारण किया जाता हैः

उपभोक्ता वायु शोधक
इनडोर वायु गुणवत्ता मॉनिटर
पहनने योग्य प्रदूषण ट्रैकर
औद्योगिक प्रक्रियाओं की निगरानी
स्मार्ट एचवीएसी प्रणाली
शहरी वायु गुणवत्ता सेंसर नेटवर्क (हालांकि कैलिब्रेशन/गुणवत्ता नियंत्रण विचार के साथ)

सारांश में, जबकि विभिन्न सिद्धांत मौजूद हैं, उपभोक्ता और कई औद्योगिक पीएम सेंसर में प्रमुख तकनीक ऑप्टिकल प्रकाश फैलाव है,जहां एक बीम के माध्यम से गुजरने वाले वायुमंडलीय कणों द्वारा बिखरे प्रकाश की मात्रा को कण द्रव्यमान एकाग्रता का अनुमान लगाने के लिए मापा जाता है, अक्सर PM2.5 या PM10 जैसे विशिष्ट आकार के अंशों के लिए कैलिब्रेट किया जाता है।