傳感器在空氣質量監測中的應用
發布時間:2018-11-05 責任編輯:xueqi
【導讀】對於室內及辦公等場所而言,二氧化碳濃度檢測設備需要具備體積小、精度高、長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)及(ji)可(ke)集(ji)成(cheng)等(deng)特(te)性(xing)。此(ci)外(wai),在(zai)檢(jian)測(ce)到(dao)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)濃(nong)度(du)超(chao)標(biao)之(zhi)後(hou)還(hai)需(xu)要(yao)智(zhi)能(neng)提(ti)醒(xing)或(huo)控(kong)製(zhi)相(xiang)關(guan)關(guan)聯(lian)係(xi)統(tong),以(yi)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)的(de)目(mu)的(de)。總(zong)體(ti)而(er)言(yan),在(zai)這(zhe)種(zhong)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)中(zhong),二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)濃(nong)度(du)檢(jian)測(ce)需(xu)要(yao)更(geng)加(jia)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)智(zhi)能(neng)化(hua),並(bing)且(qie)不(bu)破(po)壞(huai)場(chang)景(jing)的(de)整(zheng)體(ti)性(xing)。以(yi)下(xia)將(jiang)介(jie)紹(shao)傳感器在空氣質量監測中的應用。
01 空氣質量指數
自2015年開始,霧霾及PM2.5成cheng為wei國guo內nei熱re議yi的de話hua題ti,人ren們men對dui於yu空kong氣qi質zhi量liang及ji自zi身shen安an全quan的de關guan注zhu度du越yue來lai越yue高gao。實shi際ji上shang,空kong氣qi汙wu染ran已yi經jing成cheng為wei目mu前qian全quan球qiu最zui大da的de環huan境jing健jian康kang挑tiao戰zhan,每mei年nian約yue造zao成cheng800萬人過早死亡,其危害程度可見一斑。

空氣汙染問題日益嚴重
相較於室外大氣汙染,室內空氣質量往往被人忽視。實際上,室內環境是人們接觸最頻繁、最密切的環境之一,人們有80%以(yi)上(shang)的(de)時(shi)間(jian)是(shi)在(zai)各(ge)種(zhong)室(shi)內(nei)環(huan)境(jing)中(zhong)度(du)過(guo)的(de),因(yin)此(ci)室(shi)內(nei)空(kong)氣(qi)環(huan)境(jing)的(de)優(you)劣(lie)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)每(mei)個(ge)人(ren)的(de)健(jian)康(kang)。據(ju)世(shi)界(jie)衛(wei)生(sheng)組(zu)織(zhi)的(de)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi),室(shi)內(nei)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)每(mei)年(nian)導(dao)致(zhi)全(quan)球(qiu)430萬人死亡,室外空氣汙染則導致370萬人死亡。由此可見,室內空氣的好壞對人體健康和生活、工作的影響更為明顯。
02 室內空氣的“隱形殺手”
對dui於yu空kong氣qi汙wu染ran,可ke能neng很hen多duo人ren還hai存cun在zai這zhe樣yang的de誤wu區qu,認ren為wei關guan好hao門men窗chuang呆dai在zai室shi內nei就jiu安an全quan了le。其qi實shi不bu然ran,由you於yu空kong氣qi本ben身shen的de流liu通tong性xing,室shi內nei空kong氣qi汙wu染ran也ye不bu可ke避bi免mian。相xiang對dui於yu室shi外wai空kong氣qi而er言yan,室shi內nei空kong氣qi汙wu染ran源yuan更geng多duo也ye更geng加jia複fu雜za。隻zhi是shi由you於yu其qi形xing態tai和he氣qi味wei方fang麵mian,難nan於yu被bei人ren察cha覺jiao,因yin此ci也ye長chang期qi被bei人ren們men所suo忽hu視shi。
今年7月,全國最大的長租公寓運營商自如爆發了令人震驚的“甲醛超標”事件,一名阿裏員工死於急性白血病。該事件一經曝光,便在互聯網上迅速發酵,由此也進一步引發了人們對於室內空氣質量的關注。
據相關統計,室內存在的汙染物主要包括懸浮微粒、揮發性及半揮發性有機物質、甲醛、二氧化碳、臭氧、微生物、氡及其衰減子體等。相較於PM2.5和he甲jia醛quan,在zai眾zhong多duo汙wu染ran物wu中zhong二er氧yang化hua碳tan更geng加jia容rong易yi被bei忽hu視shi,因yin為wei其qi主zhu要yao由you呼hu吸xi產chan生sheng,人ren們men也ye已yi經jing習xi以yi為wei常chang。但dan恰qia恰qia因yin為wei這zhe個ge原yuan因yin,二er氧yang化hua碳tan成cheng為wei了le室shi內nei空kong氣qi質zhi量liang的de“隱形殺手”。

室內空氣汙染源及危害
目前,在我國現行的國標中也對室內二氧化碳濃度進行了具體規定,如果室內二氧化碳濃度≤2000ppm則相對安全,如果超過這一限定數值, 則會對人體造成不小的影響。數據顯示,當二氧化碳濃度在350-1000ppm範圍內時,空氣清新,人們也會呼吸順暢;當濃度達到1000-2000ppm時,則人會感覺空氣渾濁,並開始昏昏欲睡;當濃度上升至2000-5000ppm範圍時,人們會覺頭疼、嗜睡、呆滯、注意力無法集中、心跳加速、輕度惡心,此時已經非常危險了;而當濃度繼續上升至超過5000ppm時,即有可能導致嚴重缺氧,造成人永久性腦損傷、昏迷、甚至死亡。
youciyekeyikanchu,eryanghuatanduiyushineikongqizhiliangdeweihaichengdu。duiyudaduoshureneryan,bukebimiandedouhuichangshijianjiechushineikongqi,eryanghuatandailaidekongqiwuranwentijiangbibukemian。chuleqianghuaanquanyishizhiwai,kuaisujianceeryanghuatannongdu,jishitongfengjijinghuakongqicaikeyibimianxiangyingshanghai。
03 快速檢測成為重要手段
muqianshimianshangyongyueryanghuatanjiancedeyiqishebeiyouhenduo,danshiyouyuqitijijijiagedengfangmiandeyuanyin,putongdejiatinghebangongchangsuodengbingmeiyoudaguimopuji。lingyifangmian,shouchishieryanghuatannongdujianceyihaixuyaozhuanmenrenyuancaozuo,xianranbingbufuheduoshushiyongchangjingdexuqiu。
對於室內及辦公等場所而言,二氧化碳濃度檢測設備需要具備體積小、精度高、changqiwendingjikejichengdengtexing。chucizhiwai,zaijiancedaoeryanghuatannongduchaobiaozhihouhaixuyaozhinengtixinghuokongzhixiangguanguanlianxitong,yishixianzidongtiaojiedemude。zongtieryan,zaizhezhongyingyongchangjingzhong,eryanghuatannongdujiancexuyaogengjiazidonghuahezhinenghua,bingqiebupohuaichangjingdezhengtixing。
基於這樣的全新需求,世界領先的數字微型傳感器製造商盛思銳(Sensirion)針對性地推出了一套集成濕度、溫度和二氧化碳濃度傳感器模塊——SCD30。該(gai)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)能(neng)夠(gou)準(zhun)確(que)且(qie)持(chi)續(xu)穩(wen)定(ding)地(di)監(jian)測(ce)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)濃(nong)度(du)和(he)溫(wen)濕(shi)度(du),為(wei)客(ke)戶(hu)開(kai)發(fa)空(kong)氣(qi)質(zhi)量(liang)相(xiang)關(guan)產(chan)品(pin)提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),在(zai)提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)的(de)同(tong)時(shi)也(ye)提(ti)升(sheng)了(le)室(shi)內(nei)舒(shu)適(shi)度(du)。

Sensirion麵向暖通空調係統和室內空氣質量監測的傳感器模塊SCD30
據了解,SCD30模塊配備了盛思銳用於紅外檢測的CMOSens®專利技術,該技術能夠以極具競爭力的性價比實現高度準確的二氧化碳測量。除了采用用於二氧化碳(CO2)檢測的紅外氣體傳感器(NDIR)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)之(zhi)外(wai),該(gai)傳(chuan)感(gan)器(qi)模(mo)塊(kuai)上(shang)還(hai)集(ji)成(cheng)了(le)業(ye)界(jie)最(zui)佳(jia)的(de)盛(sheng)思(si)銳(rui)濕(shi)度(du)和(he)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。其(qi)創(chuang)新(xin)的(de)專(zhuan)業(ye)算(suan)法(fa)使(shi)得(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)對(dui)外(wai)部(bu)熱(re)源(yuan)的(de)建(jian)模(mo)和(he)補(bu)償(chang)測(ce)量(liang)環(huan)境(jing)濕(shi)度(du)和(he)溫(wen)度(du),不(bu)需(xu)任(ren)何(he)額(e)外(wai)的(de)元(yuan)件(jian)。
由you於yu采cai用yong了le雙shuang通tong道dao原yuan理li來lai測ce量liang二er氧yang化hua碳tan濃nong度du,該gai傳chuan感gan器qi在zai設she計ji上shang能neng夠gou自zi動dong補bu償chang長chang期qi漂piao移yi,使shi得de元yuan件jian的de穩wen定ding性xing更geng高gao,而er且qie該gai模mo塊kuai體ti積ji小xiao巧qiao,能neng夠gou輕qing鬆song整zheng合he到dao不bu同tong的de應ying用yong中zhong。具ju體ti參can數shu如ru下xia:

目前,市麵上的二氧化碳濃度檢測傳感器基本上使用單通道原理,相對而言SCD30mokuaizaijingduhewendingxingfangmiangengjuyouyoushi。chucizhiwai,shengsiruizhuanlidesanrejiegousheji,shidegaimokuaitijigengjiaxiaoqiao,gengjiabianyujichengdaoqitashebeizhong,rukongtiao、空氣淨化器等。自2018年初正式發布以來,SCD30模塊已經成功應用於日常空氣質量檢測中。
04 小米生態已經開始布局
基於人們對於空氣汙染問題的關注,越來越多智能家居廠商開始聚焦空氣質量檢測。近日,一款名為“青萍空氣檢測儀”的產品登陸小米官網,並在小米有品中公開眾籌,4天就已經突破150萬人民幣,這也充分體現出消費者對於二氧化碳的關注程度。

青萍空氣檢測儀
據公開資料顯示,青萍空氣檢測儀除了能夠堅持我們所熟知的溫度、濕度、PM2.5之外,還能夠對tVOC和二氧化碳等進行檢測,基本覆蓋到室內空氣常規的檢測類別,而這背後則源自盛思銳高性能SCD30傳感器模塊的加持。據青萍科技創始人薑洋介紹,在青萍空氣檢測儀推出之前,市麵上還沒有使用SCD30傳感器的空氣檢測儀。之所以選擇該傳感器,最重要的原因是其采用雙通道+光補償,親測比市麵同類型二氧化碳傳感器要好。
除了檢測範圍及產品設計之外,青萍空氣檢測儀已經接入“米家”智能家居平台,這也意味著該空氣檢測儀可以和米家平台的多種新風機、空氣淨化器、空調、電風扇、加濕器等聯動,一旦溫度或濕度、二氧化碳濃度達到設定值,其他通風或淨化設備將會自動開啟或者關閉,而這背後的核心則是盛思銳SCD30傳感器對空氣質量的快速、精確的檢測。
05 小結
隨著全社會對空氣質量的重視,如何營造出更加舒適、健康的室內環境成為了重要議題。目前,越來越多的廠商開始聚焦空氣檢測領域,通過搭載更為先進智能的傳感器,如盛思銳SCD30,讓隱藏在人們身邊的“隱形殺手”無處遁形!
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