English 0 позиций в запросе!   Отправить?
Подписка на новости
Задать вопрос

Имя *

E-Mail *

Компания *

Телефон *

Вопрос *

Защитный код *

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных

Заказать образцы

Имя *

E-Mail *

Телефон *

Сайт

Компания *

Описание проекта *

Образцы предоставляются под проект

Защитный код *

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на
обработку своих персональных данных и
обратную связь со специалистами PT Electronics

Подписка на новости

Назад

Лазерный датчик наличия взвешенных частиц в воздухе

11 Июл 2018

Автор статьи

Иван Завалин

Написать письмо специалисту

elmeh@ptelectronics.ru

Задать вопрос
Заказать образцы

Имя *

E-Mail *

Компания *

Телефон *

Вопрос *

Защитный код *

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных

Имя *

E-Mail *

Телефон *

Сайт

Компания *

Почтовый адрес

Изделие

Описание

Время разработки

Количество изделий в год

Наименования и количество образцов *

Защитный код *

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных

Опубликовано в журнале Control Engineering Россия №2, апрель 2018

В статье рассматривается первый лазерный датчик частиц серии HPM компании Honeywell. Приводится сравнение лазерной и светодиодной технологий обнаружения частиц в воздухе.

Датчик частиц

Рис. 1. Датчик обнаружения взвешенных частиц серии HPM

Компания Honeywell разработала новый датчик для обнаружения взвешенных в воздухе частиц (рис. 1).

Датчик серии HPM представляет собой устройство, выполненное на основе лазера, в котором для обеспечения надежного и точного обнаружения загрязняющих частиц в воздухе окружающей среды используется метод рассеяния света. Как правило, загрязняющие частицы образуются в результате сжигания различных видов органического топлива и ряда технологических процессов, связанных с функционированием промышленных предприятий. Такие частицы могут в течение длительного времени находиться в воздухе окружающей среды, достигая концентрации до 1000 мкг/м3. Датчик анализирует воздух окружающей среды и представляет результат в виде оценки концентрации частиц в воздухе в режиме реального времени.

Датчики HPM могут обнаруживать взвешенные в пробе воздуха частицы загрязнителей с размерами от PM2.5 и PM10. Примеры загрязнителей, переносимых по воздуху, представлены на рис. 2, 3. Это пыль, грязь, сажа, дым, капли жидкости и др.

Рис. 2. Виды взвешенных частиц, загрязняющих воздух

Рис. 3. Категории взвешенных в воздухе частиц по размерам, сверху РМ10, снизу РМ2.5

Принцип работы датчиков HPM

Принцип работы датчика HPM показан на рис. 4. Воздух из окружающей среды засасывается вентилятором и поступает в датчик через вход для приема пробы воздуха (1). Проба воздуха проходит через луч лазера, который проецируется объективом на фотодиод (2). Фотодиод передает информацию в фотоэлектрический преобразователь (3), где определяются размеры и частота следования взвешенных в пробе воздуха частиц. Эти данные поступают в блок с микроконтроллером (4), где по запрограммированному алгоритму обрабатываются и выводятся в виде цифрового значения в мкг/м3.

Лазер или светодиод

Некоторые датчики, использующие светодиодную технологию, значительно уступают по точности датчикам, выполненным на базе лазеров. Причина заключается в том, что большинство светодиодных излучателей имеет широкую диаграмму направленности и свет захватывает более широкую зону внутри камеры устройства. Большое рассеяние света отрицательно влияет на способность датчика обнаруживать взвешенные в потоке воздуха частицы. Лазер, напротив, генерирует тонкий луч света с высокой интенсивностью, что позволяет датчикам серии HPM более точно определять частицы и передавать данные на устройство управления в реальном времени. Сравнительные характеристики датчика HPM и конкурентных решений на основе светодиодной технологии приведены в таблице.

Заключение

Переход от светодиодных датчиков частиц к лазерным обеспечивает следующие преимущества:

  • возможность более точного и экономичного мониторинга и контроля загрязнения окружающей среды;
  • длительный срок эксплуатации — 20 тыс. часов непрерывной работы, что соответствует семи годам при восьмичасовом рабочем дне;
  • проверенную и подтвержденную устойчивость к воздействию внешних электромагнитных помех вследствие соблюдения требований стандарта электромагнитной совместимости IEC 61000, что гарантирует стабильность функционирования и низкую погрешность измерения;
  • повышенную надежность, позволяющую использовать эти датчики в самых жестких условиях окружающей среды.

Рис. 4. Схема работы датчика частиц