كيف يعمل مستشعر PM2.5؟

نظرة عامة على PM2.5

PM2.5 عبارة عن جسيمات في الهواء المحيط يبلغ قطرها الديناميكي الهوائي أقل من أو يساوي 2.5 ميكرون، والمعروفة أيضًا باسم الجسيمات الدقيقة أو الجسيمات التي يمكن دخولها إلى الرئة. قطرها صغير جدًا، أقل من 1/20 من سمك شعرة الإنسان، لذلك يمكن تعليقها في الهواء لفترة طويلة ويمكن أن تدخل مباشرة إلى الرئتين، مما يسبب تأثيرًا أكبر على صحة الإنسان. تشمل المصادر الرئيسية لـ PM2.5 المخلفات المنبعثة من خلال الاحتراق في عمليات توليد الطاقة اليومية والإنتاج الصناعي وانبعاثات عوادم السيارات والغبار والمنتجات الثانوية للتفاعلات الكيميائية المختلفة، والتي تحتوي على مواد سامة مثل المعادن الثقيلة. تحتوي معظم هذه المخلفات على معادن ثقيلة ومواد سامة أخرى.

نظرًا لحجمه الصغير، يمكن لـ PM2.5 اختراق الرئتين البشرية وحتى الدخول إلى الدورة الدموية، مما يشكل تهديدًا خطيرًا على صحة الإنسان، مثل التسبب في أمراض الجهاز التنفسي وأمراض القلب والأوعية الدموية.

نظرة عامة على مستشعر PM2.5

مستشعر PM2.5 هو مستشعر يستخدم لقياس تركيز PM2.5 في الهواء. يتكون عادةً من مكونات بصرية أو إلكترونية يمكنها اكتشاف وقياس تركيز جزيئات PM2.5 في الهواء في الوقت الفعلي وبدقة. تتمتع أجهزة الاستشعار هذه بمجموعة واسعة من التطبيقات في مراقبة جودة الهواء والمراقبة البيئية والتحكم الصناعي ومجالات أخرى.

مبدأ عمل مستشعر PM2.5

1. طريقة الكشف البصري: هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا ويحتوي المستشعر على مصدر ضوء وعنصر حساس للضوء بداخله.عندما يمر الهواء عبر المستشعر، سيقوم مصدر الضوء بإشعاع الجزيئات الموجودة في الهواء، وسيكتشف العنصر الحساس تغير شدة الضوء بعد المرور عبر الجزيئات. نظرًا لأن جزيئات PM2.5 تبعثر الضوء وتمتصه، فإن الانخفاض في شدة الضوء يتناسب مع تركيز الجزيئات.

2. الكشف الوزني: تقوم هذه الطريقة بحساب تركيز المادة الجزيئية من خلال جمع حجم معين من عينات الهواء وإيداع المادة الجزيئية في العينات على قطعة من ورق الترشيح، ووزن فرق الوزن قبل وبعد وزن ورقة الترشيح.

3. طريقة اكتشاف السعة: يكتشف هذا المستشعر تركيز PM2.5 باستخدام مبدأ أن قيمة السعة تتغير عندما تمر المادة الجسيمية بين أقطاب المكثف.

يعتمد مبدأ عمل مستشعرات PM2.5 بشكل أساسي على طريقة تشتت الضوء أو طريقة تعكر الليزر. فيما يلي سير العمل بناءً على طريقة تشتت الضوء:

1. أخذ العينات: يوجد داخل المستشعر مروحة صغيرة تستخدم لسحب الهواء الخارجي بحيث تدخل الجزيئات المحمولة بالهواء إلى المستشعر.

2. تشتت الضوء:يوجد مصدر ضوء ليزر داخل المستشعر الذي ينثر الضوء من الجزيئات المحمولة بالهواء أثناء مرورها عبر شعاع الليزر. تتناسب شدة الضوء المتناثر مع تركيز المادة الجسيمية.

3. الكشف: يقوم جهاز استقبال الثنائي الضوئي بجمع هذا الضوء المبعثر وتحويله إلى إشارة كهربائية.

4. الحساب: تقوم الدائرة الداخلية للمستشعر بتحويل الإشارة الكهربائية إلى قيمة تركيز الجسيمات.

5. الإخراج: أخيرًا، يقوم المستشعر بإخراج النتائج إلى شاشة الجهاز أو لاسلكيًا إلى الأجهزة الأخرى.

ملخص

PM2.5 عبارة عن جسيمات دقيقة في الهواء ضارة بصحة الإنسان، وتركيزها يعكس جودة الهواء بشكل مباشر. مستشعر PM2.5 هو جهاز يمكنه قياس تركيز PM2.5 في الهواء بدقة في الوقت الفعلي، ويعتمد مبدأ عمله بشكل أساسي على طريقة تشتت الضوء. باستخدام مستشعر PM2.5، يمكننا فهم جودة الهواء ومراقبتها في الوقت المناسب، حتى نتمكن من اتخاذ التدابير المناسبة لحماية صحتنا وبيئتنا. تلعب أجهزة استشعار PM2.5 دورًا مهمًا في مراقبة جودة الهواء والمراقبة البيئية والتحكم الصناعي وغيرها من المجالات.

PM2.5،PM10، ورقة بيانات المستشعر المدمج

NBL-W-PM25-PM10-Integrated-sensors-Manual.pdf