Детекторы концентрации пыли являются ключевым оборудованием для мониторинга окружающей среды и промышленной безопасности, а их основные технологии делятся на метод рассеяния света, метод поглощения бета - излучения и метод электростатической индукции. Эти три принципа очень различны и применимы к различным сценариям.
I. Метод рассеяния света
Принцип: лазер или инфракрасный свет облучает взвешенные частицы, а датчик получает силу света, рассеянную частицами. Интенсивность рассеянного света коррелируется с положительной концентрацией частиц и преобразуется в концентрацию массы путем калибровки.
Преимущества:
Очень быстрый ответ (секундный уровень), подходит для мониторинга и сигнализации в режиме реального времени.
Конструкция компактная, стоимость низкая, обслуживание относительно просто.
Можно различать различные каналы диаметра частиц (например, PM2.5, PM10).
Недостатки:
Результаты измерений сильно зависят от материала, цвета и формы частиц и должны быть откалиброваны для конкретной пыли.
В условиях высокой влажности водяной туман создает помехи.
Как правило, как относительное измерение, абсолютная точность ниже, чем метод бета - излучения.
Типичное применение: мониторинг качества воздуха в помещениях, быстрое оповещение о промышленных процессах, портативный детектор.
II. Метод поглощения бета - излучения
Принцип: затухание при проникновении пыли, собранной на фильтрующей пленке, с использованием бета - излучения низкой энергии (например, источника C - 14). Степень затухания строго пропорциональна массе собранной пыли, что позволяет непосредственно рассчитать концентрацию массы.
Преимущества:
Прямое измерение качества, является одним из базовых методов, высокая точность, данные.
Физико - химические свойства частиц практически не влияют, результаты надежны.
Можно проводить долгосрочный непрерывный анализ проб.
Недостатки:
Медленный ответ (как правило, 1 час данных), не может быть оповещен в режиме реального времени.
Оборудование дорогое, объемное, необходимо регулярно заменять источник излучения и фильтрующую пленку, сложное транспортное обслуживание.
Применительно к низкодозовым источникам требуется специальное разрешение и управление.
Типичное применение: Государственная станция контроля качества воздуха окружающей среды, научно - исследовательская калибровка, нормативные арбитражные измерения.
III. Метод электростатической индукции
Принцип: основан на статическом заряде, переносимом частицами пыли из - за трения во время движения. Зонд измеряет электростатические колебания тока или потенциала, возникающие при прохождении пыли через индукционную область, сигналы которой зависят от концентрации и скорости пыли.
Преимущества:
Без оптических компонентов, чрезвычайно прочных и долговечных, подходит для высоких температур, высокого давления, высокой влажности и других суровых промышленных условий (например, дымовые пути, трубопроводы).
Скорость отклика быстрая, оборудование простое, установка и обслуживание удобно.
Подходит для больших частиц и высоких концентраций.
Недостатки:
Результаты измерений сильно зависят от заряженных электрических свойств пыли и скорости потока, которые должны быть строго откалиброваны.
Относительно низкая чувствительность не подходит для мониторинга низких концентраций или чистой окружающей среды.
Точность обычно, в основном мониторинг тенденций или тревога.
Типичное применение: мониторинг утечки промышленных мешковых пылеуловителей, мониторинг процесса транспортировки порошка, мониторинг тенденций выбросов пыли в дымовых трубах.
Краткое сравнение
Преследуя закон с высокой точностью, выберите метод бета - излучения.
Стремление к реальному времени, рентабельности и широкому применению, метод рассеяния света.
Для мониторинга суровых промышленных процессов и предупреждения о тенденциях, метод отбора статической индуктивности.
В практическом применении часто используется комбинированный режим « Мониторинг в реальном времени методом рассеяния света + регулярная калибровка методом бета - лучей», чтобы сбалансировать скорость и точность.