基于专利分析的中国激光PM2.5传感器技术态势研究

为了解当前中国激光PM2.5传感器技术发展状况和发展趋势,使用 HimmPat和Incopat数据库对2010年—2023年国内激光PM2.5传感器技术相关专利进行检索,并从该技术领域的申请态势、专利布局、研发力量、IPC分类和技术功效等方面进行分析。结果显示:1) 数量及趋势:中国激光PM2.5传感器技术专利申请总体态势自2013年进入快速发展期,2017年达到高锋,申请量高达147件。2) 专利布局方面,东部沿海发达地区的专利申请量具有明显数量优势,主要集中在江苏、广东、北京、浙江和湖北,申请人以企业为主,占比80%。3) IPC分类:该领域IPC技术分布较为集中,主要涉及G01D小类(归属借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料类别)。4) 技术功效方面,该领域的技术功效重点在于提高精度、提高便利性、降低设备的复杂性、降低成本等,其中,提高精度的专利热点侧重于通过增加检测点,减少误差,提高精度。

基于LoRa的PM2.5激光粉尘传感器的远程测量系统研究

随着社会的发展及工业的不断壮大,大气污染问题日益严重,PM2.5作为其中的主要污染物之一,对人体健康和环境产生严重影响。本文提出了一种基于LoRa(Long Range)技术的PM2.5激光粉尘传感器远程测量系统,该系统采用STM32F103C8T6控制芯片,通过LoRa通信模块实现数据传输,可以系统实现了对PM2.5的实时监测和远程传输,提高了数据的实时性和可靠性。

三菱电机独创能识别PM2.5、花粉和灰尘的空气质量传感器

三菱电机近期开发出了利用激光高精度探测PM2．5浓度的小型“空气质量传感器”、它对于空气中悬浮微粒浓度进行正确识别和掌握，能为提高洁净射到微粒后产生的散射光的偏光特性不同，可以识别颗粒大小类似但形状不同的花粉及灰尘等。

激光传感器的智能pm2.5检测仪

伴随着工业化的进程,石油、化工、电力、冶金等重污染行业规模不断扩大,而相关的排污处理不达标,造成了整个大气污染呈现出加剧的态势;传统PM2.5大气污染检测仪体积较大、不便于携带,而且还存在成本高、实时性差、检测精度低等不足,提出一种便携式的智能PM2.5检测仪。该检测仪系统硬件由微处理器模块、输入模块、显示模块、无线收发模块和基于激光粉尘传感器的智能检测模块构成;利用软件模拟器实现软件控制程序的编译和执行,基于激光散射原理可以计算出污染物的颗粒浓度,实现对大气PM2.5的精确检测。实验证明该检测仪对PM2.5污染反应迅速、检测效率高、功能多样、体积小巧,而且具有较强的实时性和较高的检测精度。

细颗粒物(PM2.5)传感器测试室内自然尘性能比对研究

为了评估PM2.5传感器测试自然尘的准确度、精密度等性能,选取常见的5个型号传感器(每个型号2台),以国家标准规定的重量法作为参考,在室内环境中采集了30个自然尘样本,采用平行测试的方式对传感器和重量法的测量结果进行了比对。与重量法的测量结果相比,所选传感器的平均相对误差均超过了20%,最大值在60%左右。综合不同工况下的测试结果,计算得到的传感器测量总不确定度最小值在60%左右,最大值超过了150%。通过对比同型号2台传感器的测量结果,发现某型号传感器的内部一致性偏差高达25%。

基于激光传感器的PM2.5检测仪设计

文章设计的是PM2.5检测仪,包括AT89C52单片机、攀藤激光传感器、LCD12864液晶显示器和报警器。在本设计中攀藤激光传感器采集空气中PM2.5的浓度值,经过AT89C52单片机处理后,将数据显示在液晶显示器上。系统会将收集到的PM2.5浓度值与用户预先设置的报警值进行实时对比,报警器会在系统检测到超过报警值之后响起,并且会根据污染程度的高低点亮不同颜色的灯给出相应的提示。本设计具有精度高、体积小、续航时间长、便于携带等优点,可直接用于市场推广。

基于激光型PM2.5传感器的空气净化器设计

从激光型PM2.5传感器的特性入手,根据环境中PM2.5浓度的标准值设计一款激光型PM2.5传感器空气净化器。以STM32系列芯片为主控芯片,利用激光型PM2.5传感器对环境中的PM2.5浓度进行实时采集,根据采集到的PM2.5的浓度,自动调节电机转速,从而带动指定环境空气对流,使空气通过专用的PM2.5滤网,从而达到过滤环境中PM2.5含量的目的。与此同时将空气质量信息以及其他一些辅助信息显示在机身自带的液晶屏上,用户可通过蓝牙利用移动终端上的App进行空气质量的实时监控与净化等级的调节。从而简单、可靠地净化了空气中的可吸入微颗粒物,得到了良好的净化效果。

PM2.5传感器监测性能研究

采用重量法仪器和5种品牌传感器对室内细颗粒物PM2.5进行采样和监测,通过测试结果的比对分析,研究传感器方法的准确度、精密度和总不确定度,以此来评价PM2.5传感器的监测性能。根据PM2.5浓度范围,实验设计分为4个工况,相关性分析表明,5个传感器和重量法仪器测定的结果均呈明显正相关,传感器A的相关系数最高(r=0.914,p<0.001),传感器D的相关系数最低(r=0.681,p<0.001)。传感器E的准确度较好,传感器B、D的平均相对偏差在20%以内,A、C则超过20%。5个传感器的平均相对标准差MRSD均大于30%,精密度都较低。5个传感器的总不确定度均高于80%,远远超过标准要求。

微型PM2.5传感器研究和测试

近年来,由于空气污染日益严峻,空气质量引起了大家的重视和关注。随着技术的快速发展,微型粉尘传感器广泛应用各种民用设备中,它们的出现让人们直观地了解到实时的空气质量状态。为了了解这些传感器的性能,了解PM2.5产品测量数据的真实性,利用专业的仪器和设备模拟测试了四种品牌的微型粉尘传感器(即PM2.5传感器),评估它们在气溶胶、粉尘车间和城市环境下是否适合使用。

城市街道灰尘与大气细颗粒物(PM_(2.5))元素组成特征分析

利用北京、上海、兰州、香港和南京5个城市街道灰尘与大气细颗粒物(PM2.5)中各元素的含量,比较分析不同城市街道灰尘与PM2.5的元素组成特征,并利用对数浓度图和分歧系数法探究两者元素组成的差异及其与人为源元素的相关性。结果表明:5个城市街道灰尘和PM2.5中,元素Fe、Al、Ca、K、Na占绝大部分(街道灰尘约占97.48%,PM2.5约占90.11%),元素Ti、Mn、Zn、Pb、Cu、Cr和Ni仅占较小的比例(街道灰尘约占2.51%,PM2.5约占9.60%),元素As和Cd含量则更少(街道灰尘约占0.01%,PM2.5约占0.29%)。5个城市街道灰尘与PM2.5元素组成的分歧系数为0.627—0.801之间,平均值为0.711,处于较高水平,即城市街道灰尘与PM2.5的元素组成存在较大差异。人为源元素(Zn、Pb、Cu、Ni、As、Cd、Mn、K、Cr)在PM2.5中的富集程度高于街道灰尘,城市街道灰尘和PM2.5中人为源元素含量的相关性也较大(r=0.783,P<0.01)。Al、Ti、Ca、Fe等典型的地壳元素中,仅Ti元素在街道灰尘中富集,Al、Ca和Fe元素有时富集在街道灰尘中,有时富集在PM2.5中,其含量也未呈明显相关。此外,内陆城市的Na元素在街道灰尘中富集,沿海城市的Na元素则多在PM2.5中富集。

基于STM32的PM2.5检测系统设计

设计了一种智能型的细颗粒物(PM2.5)检测仪,其特点是成本低、具备测量基本环境参数(PM2.5、温湿度、紫外线强度)及报警的功能,非常适合家用。一旦发现颗粒物浓度达到损害身体的指标,系统会自动进行语音光报警,提醒用户该区域PM2.5浓度超标,需要戴上口罩或者尽快离开该区域。

基于Arduino的PM2.5和温湿度实时检测器设计

设计了能够实时检测周围环境温湿度、PM2.5值的便携式检测器,该检测器以Arduino UNO开发板为核心,由外部多个传感器采集数据,通过在Arduino IDE上的编程控制数据采集,经处理换算后将结果呈现在显示屏上,显示数值每隔2.5 s更新一次,从而达到实时检测的目的。该检测器在45~80μg/m^3范围内与汉王N1型霾表相对偏差小于±5%,具有快速响应、实时更新、简单实用的特点。

无线PM2.5测试仪的设计与实现

PM2.5是指大气中直径≤2.5μm的颗粒物,也称可入肺颗粒物。其体积小、富含大量的有毒、有害物质且在空气中停留时间长、输送距离远,对人体健康和环境质量影响巨大。本设计以单片机为控制器,结合粉尘传感器GP2Y1010AU0F、A/D转换器、无线收发模块、时钟模块及LCD等,实现主机对户外PM2.5的实时采集、传输,从机根据接收的数据通过标度变换将粉尘浓度、空气质量等级、时间、温度及提示人户外出行等信息在LCD实时显示。在系统调试过程中通过对采集数据的对比,证明本设计具有结构简单、成本低、显示直观等特点,对PM2.5的实时监测有一定的借鉴作用。

基于STM32F407无线智能网络的PM2.5监控系统

为准确监测日益严重的雾霾天气,基于STM32F407开发系统,结合n RF24L01无线通信模块、GSM通信模块、PM2.5传感器模块和相应的外围硬件及软件设计了无线智能网络监控系统,并采用数字滤波技术的中位值平均滤波算法对PM2.5传感器所采集数据进行处理.结果表明:检测数据结果准确,可在液晶屏上实时显示PM2.5浓度,若超过预定值则GSM无线通信模块可以短信和电话振铃方式通知个人用户.

多功能PM2.5检测系统

针对市场上PM2.5检测仪的功能单一和价格昂贵的问题,设计了一款多功能PM2.5检测系统。此检测系统以STC90C51单片机为核心控制器,采用GP2Y1050AUOF灰尘传感器和DS18B20温度传感器对空气中PM2.5浓度和环境温度进行检测,经A/D转换,完成了数据采集、计算与处理,实现了PM2.5浓度、温度、时间实时显示以及PM2.5上限报警、时间调整、人机交互等功能。测试结果表明:该PM2.5检测系统在室外正常空气环境中测试结果与当地环境检测部门公布的PM2.5数据误差为±3μg/m3,温度误差为±1℃,时间走时精确。

基于单片机的PM_(2.5)浓度检测装置设计

大气污染近年来已成为人们关注的焦点。本文设计了一种基于单片机的PM2.5浓度检测装置,该装置结构小巧、监测精准度较高、数据反馈及时,有较高的推广意义。

PM2.5粉尘颗粒检测仪的研制

PM2.5粒径小,含有大量的有毒、有害物质,严重影响人体健康。PM2.5粉尘颗粒的即时检测,是有效防治PM2.5污染的前提和重要保障。本文介绍了PM2.5粉尘颗粒检测仪的研制方法,主要包括设计原理、结构组成、技术指标等。

基于STC12C5A60S2单片机PM2.5检测仪的设计与实现

本文设计的PM2.5检测仪由STC12C5A60S单片机控制系统、PLANTOWER激光PM2.5传感器、LCD液晶显示电路以及相关的报警电路组成.传感器检测采用激光散射原理进行悬浮颗粒物,进而微处理器利用MIE理论的算法,得出颗粒物的等效粒径以及单位体积颗粒物数量.

基于STM32的汽车尾气PM_(2.5)监测系统设计与实现

当前大气雾霾的主要污染源来自汽车尾气中的PM_(2.5)成分。为解决传统汽车尾气PM_(2.5)监测方法周期长、准确度低及操作繁杂的问题,基于STM32微控制器开发了汽车尾气PM_(2.5)监测系统。采用SD011型传感器实时采集汽车尾气中PM_(2.5)浓度,模数转化后显示在液晶显示屏上,若汽车尾气中PM_(2.5)浓度超过国家标准阈值,则系统立刻在液晶屏上显示预警信息,并进行语音报警。试验和测试结果表明,该系统能实时、准确及便捷的检测到尾气PM_(2.5)浓度,解决了传统汽车尾气PM_(2.5)监测问题,为大气雾霾防治提供了参考方法。

智能家用PM2.5环境检测仪设计

作为雾霾的主要成分,PM2.5越来越受到人们的重视,但传统的PM2.5环境检测仪造价昂贵,使用不方便,难以在家庭中应用。基于此,基于传感器技术和STM32设计了一款智能家用PM2.5环境检测仪。使用夏普GP2Y1010传感器完成对粉尘颗粒物的采集,温湿度传感器DHT11完成室内温湿度的采集,AD转换转换之后送入STM32单片机进行控制处理,并在OLED显示屏上进行显示,同时可以设置超限报警值,当PM2.5浓度超过设定值之后,进行声光报警和GSM模块发送短信提醒。