入冬以來，北方霧霾天氣頻發(fā)，人們對空氣質(zhì)量的關(guān)注度越來越高，空氣類產(chǎn)品再次迎來搶購高潮。除了口罩、空氣凈化器熱銷外，近兩年引領(lǐng)智能硬件行業(yè)的pM2.5檢測儀也是持續(xù)火爆，有手持式、箱式，還有手機樣式的，價格在幾百元到上千元不等。眾多的pM2.5檢測儀，檢測結(jié)果都精準嗎？花幾百幾千元買的pM2.5檢測儀，是否靠譜？

其實我們在《激光pM2.5檢測儀好還是紅外的好》文中已經(jīng)介紹了pM2.5檢測儀的核心部件，檢測結(jié)果準不準確關(guān)鍵在于核心部件采用的是哪種傳感器，就目前而言，家用pM2.5檢測儀采用激光pM2.5傳感器檢測結(jié)果會更為精準。

當然家用pM2.5檢測儀與工業(yè)上采用的pM2.5檢測儀在數(shù)據(jù)精確上有一定的距離，工業(yè)上pM2.5檢測使用的是最權(quán)威的檢測方法是稱重法。但是這種方法有一個明顯的缺點：時間滯后。從開始測量到出結(jié)果，最快也要幾個小時甚至十幾個小時，很顯然，家庭不適用稱重法，而且費用投資巨大，不是一般家庭所能承受的。

如果是一臺家用的空氣質(zhì)量檢測儀采用了這種方法，讓您苦等幾個小時甚至十幾個小時，您能受得了嗎？而如今市場上眾多家用的空氣質(zhì)量檢測儀中是如何檢測顆粒物的呢？今天威果科技就帶您去了解如何采用激光技術(shù)測量粉塵。

在介紹傳感器之前，我們先要感謝一位大獅——古斯塔夫·米，德國物理學家，他早在1908年就發(fā)現(xiàn)了一種光學現(xiàn)象：當大氣中粒子的直徑與輻射的波長相當時發(fā)生一種散射，這種散射主要由大氣中的微粒，如煙、塵埃、小水滴及氣溶膠等引起，散射的程度跟波長是無關(guān)的，而且光子散射后的性質(zhì)也不會改變。這種理論被后人稱為米氏散射理論。正是這個理論為我們當今利用光學方法檢測大氣顆粒物提供了理論基礎。

根據(jù)米氏散射理論，我們采用了650nm的激光器，細微粒子在此波長散射性好，并且650nm處于紅光區(qū)域，是可見光，易于光路的調(diào)試觀測。激光器是定向發(fā)光，并且發(fā)出的光束直徑只有零點幾毫米，光束射入氣室后，被大氣中的塵埃粒子所散射，被散射的光射向各個方向，我們在與光束垂直的方向放置光敏探測器，用來接收散射光。同時為了防止光束射在氣室內(nèi)壁的反射光產(chǎn)生干擾，我們專門設計了一個光陷阱，此光陷阱就像一個小小的黑洞，讓光速射入后很難射出，從而大大降低了光束的反射干擾。

實際上，每顆灰塵粒子產(chǎn)生的散射光的強度是很弱的，也即表現(xiàn)在光敏探測器上的電脈沖信號是很小很小的，我們必須通過精密運放將其放大，以至于能讓運算處理單元——MCU容易識別。

經(jīng)過大量實驗，我們發(fā)現(xiàn)脈沖的幅度和寬度與灰塵粒子的直徑存在著近似的正比關(guān)系，由此可以根據(jù)脈沖來判斷灰塵的顆粒直徑。

氣室中氣流的速度我們可以設計為一個固定值，或者基本認為是一個固定值，那么單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)是不是就可以和空氣中單位體積內(nèi)的顆粒數(shù)目扯上關(guān)系啦？舉例來說吧，假如幅度近似為5寬度近似為2的脈沖表示的是pm10顆粒，而幅度近似為3寬度近似為1的脈沖表示的是pm2.5顆粒，那么記錄下來這兩類脈沖每秒中分別出現(xiàn)的次數(shù)，您是不是就近似算出了空氣中的pm10和pm2.5的濃度了？聰明的你，相信后面的事就不用我細說了。

在這個霧霾彌漫的時代，一款能夠偵測空氣中粉塵的空氣質(zhì)量檢測神器，幫助您了解當前的空氣質(zhì)量，檢測看得見，讓粉塵無處遁形，高雅低調(diào)的外觀背后，潛藏無限可能。

我們不無預想，為空氣凈化器配置該傳感器，實時數(shù)據(jù)顯示當前空氣質(zhì)量，作為對付日趨嚴重的霧霾的一種全新手段，凈化結(jié)果可視化顯示，一目了然，這無不錦上添花。

最后，家用pM2.5檢測儀靠譜嗎？必須靠譜！但你確保你用的是空氣電臺，威果科技致力打造的智能空氣質(zhì)量檢測儀，可測pM2.5、VOC、甲醛、二氧化碳、溫度、濕度，一款有漢威研究院工業(yè)基因，16年專注氣體傳感器研發(fā)制造，空氣電臺，不止于檢測！

隨著霧霾天氣的頻發(fā)，人們對空氣質(zhì)量的關(guān)注度越來越高，促使一些商家順勢推出了各種“防霾”產(chǎn)品。除了口罩、空氣凈化器熱銷外，最近市面上還出現(xiàn)了各種pM2.5測試儀，有手持式、箱式，還有手機式樣的，價格在幾百元到上萬元不等。眾多的pM2.5測試儀，檢測結(jié)果都準嗎？花幾百幾千元買的pM2.5測試儀器，是否靠譜？

一、工作原理不同

與霧霾形成息息相關(guān)的pM2.5突然成為人所共知的概念，但是pM2.5測試的原理及過程卻少有人知。測量pM2.5的方法主要分為3種：重量法、β射線吸收法和微量振蕩天平法。測試儀的檢測要經(jīng)過切割器分離空氣——“甩”掉多余顆粒物——濃度檢測三大程序。切割器的作用是將采樣空氣中的顆粒物按照直徑大小進行分離，直徑小于2.5微米(0.0025毫米)的顆粒物將順利“闖入”濃度檢測裝置，而大顆粒物則會被“甩”出。

由于測量難度大，專業(yè)的pM2.5測試儀價值多在30萬元左右，昂貴的甚至價逾百萬。目前市場上簡易測試儀售價多為幾百、幾千元，實際上并不能準確測出pM2.5的含量。這些非專業(yè)儀器利用光散射的原理測定顆粒物濃度，這種方法并沒有被各國環(huán)保部門采納為標準方法，但是有依據(jù)此原理制成的專業(yè)儀器，在科研中也有運用?？諝庵械念w粒物濃度越高，對光的散射就越強。光的散射相對容易測，把它測出來，理論上就可以算出顆粒物濃度了。

但在實際運用中，事情并沒有這么簡單。光的散射與顆粒物濃度之間的關(guān)系是很不確定的，受到諸多因素的影響，例如顆粒物的化學組成、形狀、比重、粒徑分布，而這些都取決于污染源的組成。這意味著光散射和顆粒物濃度之間的換算公式隨時隨地都可能在變，需要儀器使用者不斷地用標準方法進行校正，沒有經(jīng)過科學訓練的業(yè)余人士不大可能辦得到。

有研究者做過理論計算：利用光散射儀測定pM2.5，至少有30-40%的不確定性。這種不確定性是這類儀器固有的，質(zhì)量可靠的專業(yè)儀器尚且如此，更何況市面上儀器的質(zhì)量并不都是理想的呢。

二、測試數(shù)據(jù)不靠譜

國家室內(nèi)車內(nèi)環(huán)境及環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心主任宋廣生對網(wǎng)上售賣的pM2.5檢測儀也存懷疑，他認為檢測儀只賣幾百元是不太可能的，一般環(huán)境檢測中心所使用的檢測機器必須經(jīng)過長期的檢驗與比對，數(shù)據(jù)要經(jīng)過標定后才能投入使用，如果普通人從網(wǎng)上購買了機器，也需要經(jīng)過這個流程。

pM2.5監(jiān)測是一項很精細的工作，需要專業(yè)的儀器和技術(shù)手段，且有很嚴格的質(zhì)量控制體系。網(wǎng)上號稱30秒、5分鐘更新一次數(shù)據(jù)的檢測儀就不具備可信度。空氣中pM2.5濃度一般在百萬分之一級別(ppM級)，很低，專業(yè)的pM2.5監(jiān)測需要持續(xù)一小時采取空氣中的顆粒物，使顆粒物量累積足夠大便于準確測量，短短5分鐘的數(shù)據(jù)顯然無法達到準確監(jiān)測的量。

市場上賣的簡易儀器是沒有分離裝置的，只能大概測一個數(shù)據(jù)，但都不屬于專業(yè)測試儀器，只能對空氣質(zhì)量做一個暫定量測試或者作出一個趨勢性預測，但是離pM2.5的概念就相差太遠了。

三、普通百姓購買pM2.5測試儀意義不大

對于花樣繁多的pM2.5測試儀，普通市民是否有必要購買呢？pM2.5檢測儀是一種專業(yè)的檢測儀，對于普通老百姓來說，購買的意義不大。 因為專業(yè)檢測儀價格是非常昂貴的，所以市場上出現(xiàn)的這種是非專業(yè)的檢測儀。市民拿著非專業(yè)的檢測儀進行檢測，它的確可以告訴人哪個地方有污染。但檢測儀能測的，我們的鼻子也都能測得到，例如屋子里剛剛有人抽煙了，你一進來，鼻子就能告訴你有人抽煙了，再比如某個地方掃地暴土揚塵，你也能感覺出來，所以用pM2.5檢測儀意義不大。

此外，購買pM2.5檢測儀的目的主要是為了獲取pM2.5數(shù)值，目前全國已有161個pM2.5監(jiān)測城市，到今年年底還將增加177個，環(huán)保局每天都會實時更新pM2.5數(shù)據(jù)，普通老百姓通過電視、網(wǎng)絡、手機等都可以查詢到準確、公開透明的pM2.5數(shù)值，所以買pM2.5檢測儀真的意義不大。