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(cheng)800萬人過早死亡,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qiu430萬人死亡,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
目(mu)前(qian)市(shi)麵(mian)上(shang)用(yong)於(yu)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)檢(jian)測(ce)的(de)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei)有(you)很(hen)多(duo),但(dan)是(shi)由(you)於(yu)其(qi)體(ti)積(ji)及(ji)價(jia)格(ge)等(deng)方(fang)麵(mian)的(de)原(yuan)因(yin),普(pu)通(tong)的(de)家(jia)庭(ting)和(he)辦(ban)公(gong)場(chang)所(suo)等(deng)並(bing)沒(mei)有(you)大(da)規(gui)模(mo)普(pu)及(ji)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),手(shou)持(chi)式(shi)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)濃(nong)度(du)檢(jian)測(ce)儀(yi)還(hai)需(xu)要(yao)專(zhuan)門(men)人(ren)員(yuan)操(cao)作(zuo),顯(xian)然(ran)並(bing)不(bu)符(fu)合(he)多(duo)數(shu)使(shi)用(yong)場(chang)景(jing)的(de)需(xu)求(qiu)。
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)。除(chu)此(ci)之(zhi)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)。
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SCD30模mo塊kuai在zai精jing度du和he穩wen定ding性xing方fang麵mian更geng具ju有you優you勢shi。除chu此ci之zhi外wai,盛sheng思si銳rui專zhuan利li的de散san熱re結jie構gou設she計ji,使shi得de該gai模mo塊kuai體ti積ji更geng加jia小xiao巧qiao,更geng加jia便bian於yu集ji成cheng到dao其qi他ta設she備bei中zhong,如ru空kong調tiao、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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