簡介
空氣檢測儀是自主研發(fā)生產(chǎn)的,是基于定電位電解傳感器原理檢測污染氣體、光散射原理檢測粉塵,并結(jié)合國際上成熟的電子技術和網(wǎng)絡通訊技術研制、開發(fā)出來的最新科技產(chǎn)品。該設備符合國家對城市環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的各項技術指標要求,國產(chǎn)化程度高,具有較強的實用性和理想的性能價格比,可替代同類進口產(chǎn)品,是開展城市環(huán)境空氣自動監(jiān)測的理想儀器。
儀器可以同時監(jiān)測氣體和可吸入顆粒物濃度,在同一顯示屏顯示。一臺儀器可以同時監(jiān)測四種參數(shù),該儀器工作方式為自動采樣自動分析,測量濃度直接在顯示屏上顯示,并自動計算日平均、月平均值,可以儲存30天的監(jiān)測數(shù)據(jù)(包括日平均、月平均值)。儀器帶USB、RS485數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存接口,可以將儲存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到計算機上。儀器設計為可充電鋰電池供電,也可以用AC220V供電,當使用AC220V供電時,同時也是給內(nèi)置鋰電池充電,當沒有AC220V電源時儀器會自動啟動鋰電池供電,這樣既可以作便攜式儀器使用,也可作為在線儀器使用。儀器體積小,并配備便攜式拉桿箱,便于可以移動式監(jiān)測。上位機軟件系統(tǒng)根據(jù)歷史記錄數(shù)據(jù)和分析結(jié)果預測、預報轄區(qū)環(huán)境污染狀況及發(fā)展趨勢,為有效控制轄區(qū)內(nèi)環(huán)境狀況提供科學依據(jù)。
系統(tǒng)組成
大氣污染物參數(shù)二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物PM10(可擴展參數(shù):H2S、CO、O3、HF等其它有毒氣體) 現(xiàn)場校準設備 為了保證儀器的準確度,需要定期對儀器進行零點及量程校準。需要配備一套高精度配氣儀、標準氣體,零氣或零氣發(fā)生器; 上位機軟件(選配) 便攜式監(jiān)測儀的歷史數(shù)據(jù)可以通過USB導出轉(zhuǎn)存至電腦,上位機軟件完成統(tǒng)計報表、數(shù)據(jù)分析、制作曲線、打印等功能。
產(chǎn)品特點
結(jié)構設計合理,亦可作為便攜式儀器使用,也可自動在線連續(xù)監(jiān)測; 可以同時監(jiān)測氣體參數(shù)和可吸入顆粒物,并在屏幕上顯示出檢測值; 當作為便攜式儀器使用時,可連續(xù)自動采樣自動分析,摒棄了試劑配置→現(xiàn)場采樣→實驗室分析的傳統(tǒng)操作及大氣采樣器; 采用進口高靈敏度的傳感器,響應速度快,分辨率高,線性好,檢測下限可達ppb級; 測量濃度值可以實現(xiàn)mg/m3、ppm、ppb單位的切換,同時有動態(tài)圖象顯示; 采用大屏幕圖形液晶顯示,可直觀動態(tài)顯示各種檢測數(shù)據(jù)、圖形、儀器工作狀態(tài),提供全中文菜單和友好的人機對話界面; 應用單片機技術和網(wǎng)絡通訊技術相結(jié)合,采用數(shù)據(jù)存儲功能,不僅可提供方便的數(shù)據(jù)查詢方式;還可以通過USB接口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計算機,利用配套的上位機軟件自動計算日平均值、月平均值、污染指數(shù)、生成各種圖形數(shù)據(jù)標,并進行打?。?采用機內(nèi)鋰電池供電或外接交流市電供電方式,如果外電源斷電后,設備內(nèi)的電池可供儀器可連續(xù)工作8小時; 性能穩(wěn)定、精確度高、操作方便、易于維護,具有掉電保護功能。 應用領域:城市大氣環(huán)境監(jiān)測、企業(yè)環(huán)境監(jiān)測、工廠廠區(qū)無組織排放污染氣體監(jiān)測、應急監(jiān)測環(huán)境評價監(jiān)測。
檢測部分原理
本儀器采用高靈敏度電化學傳感器原理,結(jié)合單片機技術和網(wǎng)絡通訊技術,可以連續(xù)監(jiān)測大氣層中的SO2、NO2、O3、CO、H2S、NH3、HF氣體,全面顯示需要的測量數(shù)據(jù)。首先由抽氣泵將環(huán)境空氣通過過濾器,經(jīng)流量調(diào)節(jié)器后分別以300mL/min的流量送到傳感器氣室,通過傳感器時所產(chǎn)生的信號經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換后,由微處理器進行采集、計算、數(shù)據(jù)處理,產(chǎn)生濃度結(jié)果數(shù)據(jù),同時保存數(shù)據(jù)結(jié)果或通過RS485串行接口送至信息中心。
對于空氣中微量氣體的檢測,不同氣體之間的交叉干擾尤其突出,如處理不好,對測試結(jié)果會產(chǎn)生極大的影響。我們采用了兩項關鍵技術解決了此問題:一是采用面對環(huán)境空氣質(zhì)量專用傳感器;二是使用選擇性合適過濾器,由此使本系統(tǒng)監(jiān)測結(jié)果準確、可靠。
傳感器原理
傳感器通常由三個電極構成,其中最主要的是工作電極。它通常是用一種具有催化活性的金屬,例如:鉑,將其噴鍍在一種透氣但是憎水的膜上做成。被測量的氣體擴散透過多孔的膜在其上進行氧化或還原反應。其反應的性質(zhì)以工作電極的熱力學電位和分析氣體的(氧化還原)性質(zhì)而定。氧化還原反應中參加反應的電子,流向(還原)或流出(氧化)工作電極,通過外電路成為傳感器的輸出信號。為了氧化還原反應得以進行,工作電極的熱力學電位是一個極為重要的因素。參考電極則是為了提供電解中的工作電極具有一種穩(wěn)定的電位而設。參考電極通常需要保護,使之不暴露在樣氣中,這樣參考電極的熱力學電位就總是具有同一數(shù)值保持穩(wěn)定。此外,參考電極不允許有電流需要的第二電極,它的作用主要是允許電子進入或流出傳感器內(nèi)部。
控制工作電極電位和將信號電流轉(zhuǎn)換為電壓信號的電路稱之恒電位電路(或恒電位器)。工作電極的工作信號需經(jīng)運放U2轉(zhuǎn)換為電壓信號。電路同時保持工作電極的電壓使之處于其偏壓Vbias之值。參考電極電位與一個經(jīng)過仔細選擇的穩(wěn)定的輸入電壓Vbias比較后,線路中運放U1在對電極產(chǎn)生一電壓信號,其大小正好是產(chǎn)生一個與工作電極電流相等相反的電流信號。同時恒電位電路使工作電極與參考電極之間保持一恒定的電位差(電壓)。
顆粒物檢測
采用激光光源,質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)不受顆粒物顏色的影響,內(nèi)裝光學標準散板,確保儀器高穩(wěn)定性。儀器設計了可更換的粒子切割器,實現(xiàn)了PM10、PM5、 PM2. 5 、 TSP多種粒子分離切割器兼容。在線濾膜采樣器,實現(xiàn)了連續(xù)監(jiān)測粉塵濃度與濾膜采樣兼容,可以分析所收集到顆粒物的成份以及求出該場所的質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)K值。 設計了恒流控制器, 確保采樣流量恒定,切割曲線的正確。 具有特別的保護氣幕,避免了粉塵對儀器核心部件—光學系統(tǒng)的污染,確保儀器高可靠性通過計算機軟件實現(xiàn)儀器零點自動調(diào)節(jié),提高了儀器測量精度,方便了用戶使用。
控制流程圖
儀器的組成1、采樣,2、信號轉(zhuǎn)換,3、信號處理,4、控制,5、存儲,6、輸出,7、電源
氣路部分 該部分由2個進氣管路,過濾器,泵,傳感器,流量調(diào)節(jié)器組成。其作用是由泵將待測氣體通過過濾器,采來送至傳感器,然后通過流量調(diào)節(jié)器排出尾氣。 信號轉(zhuǎn)換部分 該部分由氣體傳感器和溫度傳感器組成,其功能是將被測物濃度變成電信號。 信號處理部分 該部分由信號變換和控制兩部分組成。 信號變換 由氣體傳感器和溫度傳感器產(chǎn)生的電信號較小,并且和要求輸出的信號不成比例關系,必須經(jīng)放大后才能得到標準輸出信號及控制信號。信號經(jīng)處理后,輸出模擬信號0-2V(根據(jù)用戶要求可改變)。數(shù)字信號ppb或ug/m3供面板LED顯示,溫度信號經(jīng)變換后供控制和計算用。 控制部分 由于傳感器信號的輸出與溫度有關系,該儀器為提高準確度設計了溫度控制裝置,根據(jù)傳感器的溫度變化即調(diào)整制冷和制熱系統(tǒng),保證了傳感器的最佳使用狀態(tài)。控制部分還包括電源保護,開關,泵及標校整定電位趨,其作用是保證系統(tǒng)安全可靠。 輸出部分 該部分由模擬信號輸出和LED 數(shù)字輸出兩部分組成。
技術指標
監(jiān)測參數(shù)
檢測范圍
分辨率
二氧化硫SO2
0-2ppm
0.001ppm
二氧化氮NO2
0-2ppm
0.001ppm
臭氧O3
0-5ppm
0.01ppm
一氧化碳CO
0-50ppm
0.1ppm
硫化氫H2S
0-2ppm
0.01ppm
氟化氫HF
0-2ppm
0.01ppm
其它氣體可以定做
客戶定制
顆粒物監(jiān)測參數(shù)
監(jiān)測范圍
分辨率
0-100mg/m3
0.01 mg/m3
0-10mg/m3
0.001 mg/m3
PM10、PM5及PM2.5多種切割器共選擇
其它性能指標
工作溫度 5-40℃ 存儲溫度 -20-40℃ 工作濕度 ≤15%-85%RH非冷凝 精 度 ±2%F.S 線 性 ±2%F.S 零 漂 ±2%F.S 量程零漂 ±2%F.S 響應時間 <150s 傳感器工作壽命: >2年 采樣流量 300ml/min 采樣方式 泵吸式 供電方式 機內(nèi)鋰電池供電(3.6V*3)
外接交流電供電(AC220V 50Hz 1.0A) 通訊接口 RS485及USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存接口 電池充電時間 10 小時 電池工作時間 連續(xù) 8小時 整機重量 15kg 外形尺寸 300 x 260 x 490mm
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