關(guān)于氣態(tài)或揮發(fā)性污染物對(duì)健康影響的新知識(shí)層出不窮,它們不斷向人們強(qiáng)調(diào)著對(duì)室內(nèi)外空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的必要性。許多揮發(fā)物即使是處于微量水平,在短時(shí)間暴露后,仍然會(huì)對(duì)人體健康有害。越來(lái)越多的消費(fèi)品和工業(yè)產(chǎn)品都可能排放已知有害的揮發(fā)物,包括家具、乘用車(chē)和工業(yè)卡車(chē)。人們對(duì)檢測(cè)氣態(tài)污染物的關(guān)注度不斷上升,希望通過(guò)建立相關(guān)有效的響應(yīng)機(jī)制降低或消除這種健康風(fēng)險(xiǎn)。
許多國(guó)家以及國(guó)際組織一直在致力于制定各種指南、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),以監(jiān)測(cè)工業(yè)、醫(yī)療、戶外、室內(nèi)辦公以及住宅環(huán)境中的空氣質(zhì)量。根據(jù)這些指南,制造商可以對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)認(rèn)證,也可以讓用戶了解可最低限度接受的氣態(tài)污染物水平。室外大氣污染物主要由氮氧化合物、粉塵可吸入顆粒物、一氧化碳等組成。這些氣體均可使用氣體傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。室內(nèi)空氣中的揮發(fā)物則更加具體,它取決于是住宅還是辦公樓、人員數(shù)量、家具類(lèi)型、通風(fēng)系統(tǒng)等因素。主要揮發(fā)物包括CO2、甲醛和苯。
目前,監(jiān)測(cè)二氧化碳?xì)怏w的傳感器多是采用非分散紅外(NDIR)原理制成,例如ACD10紅外CO2傳感器,利用氣體分子特有波長(zhǎng)吸收光的特點(diǎn),測(cè)量二氧化碳濃度的光吸收率,進(jìn)而檢測(cè)出濃度。NDIR二氧化碳傳感器的顯著優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)、測(cè)量準(zhǔn)確度高。NDIR二氧化碳傳感器經(jīng)批量生產(chǎn),價(jià)格降低,市場(chǎng)需求量大增。
關(guān)于粉塵顆粒物目前市場(chǎng)采用較多的是激光散射原理,即令激光照射在空氣中的懸浮顆粒物上產(chǎn)生散射,同時(shí)在某一特定角度收集散射光,得到散射光強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線。再通過(guò)米氏理論的算法,得出顆粒物的等效粒徑及單位體積內(nèi)不同粒徑的顆粒物數(shù)量?;谶@種原理制作的傳感器測(cè)量精度較高,目前市場(chǎng)上家電領(lǐng)域運(yùn)用較多的是APM10激光顆粒物傳感器,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。
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)。近年來(lái)已有部分空氣凈化器采用了激光原理傳感器。
目前,國(guó)內(nèi)的MEMS IDM企業(yè)例如奧松電子,正積極地將MEMS等新技術(shù)運(yùn)用到傳感器硬件中,以提高性能,使之達(dá)到可以與傳統(tǒng)分析儀器解決方案相媲美的性能水平。
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