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四方光電股份有限公司

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四方光電粉塵傳感器,深耕技術(shù)行業(yè)發(fā)展

閱讀:2      發(fā)布時間:2025-5-20
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  近日,,國外咨詢機(jī)構(gòu)Yole Intelligence發(fā)布報告《Gas and Particle sensors 2024》,報告對氣體和粉塵傳感器市場進(jìn)行了調(diào)研,,分析了氣體和粉塵傳感器的市場現(xiàn)狀,、具體的細(xì)分市場和未來發(fā)展趨勢,報告顯示氣體和粉塵傳感器市場在2023年至2029年間增長 8%,,到2029年市場總規(guī)模將達(dá)到約 28 億美元,在消費(fèi)、工業(yè),、汽車和醫(yī)療這4大領(lǐng)域都有所增長。



  圖1 氣體和粉塵傳感器的市場預(yù)測

  報告中提及的粉塵傳感器是一種用于監(jiān)測環(huán)境中粉塵顆粒濃度的裝置,,它通過使用光學(xué),、電子或化學(xué)傳感技術(shù)來檢測并量化懸浮在空氣中的微小顆粒物質(zhì),如灰塵,、煙霧,、細(xì)顆粒物、粉末或顆粒狀污染物,,然后將測得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可讀的數(shù)字或圖形形式,。受到環(huán)境意識提高、法規(guī)合規(guī),、技術(shù)創(chuàng)新和市場需求多元化等多個因素的共同推動,粉塵傳感器將不斷發(fā)展,,其應(yīng)用領(lǐng)域也將繼續(xù)擴(kuò)大。

  根據(jù)Yole Intelligence的報告顯示,,四方光電在2023年粉塵傳感器為17%,,!四方光電是一家從事智能氣體傳感器和氣體分析儀器的科創(chuàng)板上市企業(yè),,多年來不斷深耕技術(shù),,通過光散射技術(shù)研究,利用的自動粒子識別技術(shù)(Auto Particle Identification,,API)和鞘氣保護(hù)結(jié)構(gòu)開發(fā)了系列粉塵傳感器,,相較于其他測量方法,具有精度更高,、穩(wěn)定性更好的優(yōu)勢,。


  圖2 粉塵傳感器

  光散射技術(shù)原理

  空氣中的粒子對入射光有散射作用,,散射光的強(qiáng)度與粒徑有關(guān),。將含有顆粒的空氣從采樣口吸入,通過光敏感區(qū)時,,塵埃粒子受光照射,散射出與粒子大小成一定比例的光脈沖信號,,該信號被光敏器件接收并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖信號再被放大,通過對一個檢測周期內(nèi)電脈沖的計數(shù),,便可得知單位采樣空氣中的粒子個數(shù)(pcs/L),,進(jìn)而可通過算法換算為質(zhì)量濃度。


  圖3 光散射技術(shù)原理

  自動粒子識別技術(shù)

  粉塵傳感器的應(yīng)用場景非常廣泛,,包括室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測,、室外環(huán)境監(jiān)測、潔凈室顆粒物檢測等等,,由于環(huán)境的復(fù)雜多變,,不同場景下粉塵粒子分布不同,需要檢測的粒徑大小也不同,。為準(zhǔn)確識別傳感器所處場景,、精確檢測不同大小的顆粒物濃度,自動粒子識別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,。自動粒子識別技術(shù)通過算法消除相互干擾,,通過粒徑分布特征推算粒子密度,再據(jù)此計算濃度,,實現(xiàn)對不同場景下不同分布特征粉塵濃度的合理反饋,,以及不同粒徑粒子的多通道輸出,是一種高性價比的技術(shù)解決方案,。憑借自動粒子識別技術(shù),,四方光電的粉塵傳感器在PM2.5,、PM10等不同塵源環(huán)境下,能夠?qū)崿F(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)儀器近乎一致的測量結(jié)果,,且具備自動溫度補(bǔ)償及良好的耐久性,。

  鞘氣保護(hù)結(jié)構(gòu)

  測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性是粉塵傳感器的重要指標(biāo),但是,,在惡劣環(huán)境下,,傳感器的測量穩(wěn)定性很容易受到影響。因為空氣中顆粒進(jìn)入光腔后很容易在光敏區(qū)發(fā)生重疊,,故傳感器的檢測精度產(chǎn)生較大誤差,;另外,高濃度顆粒物環(huán)境下大量顆粒物進(jìn)入腔室并很快沉積,,從而污染內(nèi)部光學(xué)元件,,使傳感器的穩(wěn)定性快速下降,其壽命大大縮短,。這些因素始終影響著傳感器的長時間穩(wěn)定運(yùn)行,。為解決這一問題,四方光電采用了鞘氣保護(hù)結(jié)構(gòu),,相較于現(xiàn)有技術(shù),,通過引入鞘氣來保護(hù)監(jiān)測箱內(nèi)的光學(xué)腔體,減少粉塵顆粒物對光學(xué)腔體的污染,,進(jìn)而減少了維護(hù)的工作量。

  基于上述技術(shù)的優(yōu)勢,,四方光電推出的紅外粉塵傳感器,、激光粉塵傳感器、揚(yáng)塵傳感器和粒子計數(shù)器等系列傳感器產(chǎn)品,,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子,、工業(yè)環(huán)境、車內(nèi)環(huán)境和醫(yī)療環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,,憑借過硬的技術(shù)實力和產(chǎn)品質(zhì)量得到了市場的認(rèn)可,。

  在消費(fèi)電子應(yīng)用領(lǐng)域,四方光電推出了紅外粉塵傳感器PM1000系列,、激光粉塵傳感器PM2000系列和集成空氣品質(zhì)傳感器AM1000系列,,產(chǎn)品可以滿足室內(nèi)空氣監(jiān)測的需求,廣泛應(yīng)用于空氣凈化器,、室內(nèi)空調(diào)和室內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)上,。紅外粉塵傳感器PM1000系列和激光粉塵傳感器PM2000系列采用光學(xué)散射原理,可檢測室內(nèi)空氣中顆粒物濃度數(shù)值的變化趨勢,;具有精度高,、靈敏度好,、響應(yīng)速度快和功耗低等優(yōu)點。在此基礎(chǔ)上,,針對現(xiàn)有市場不斷升級的需求以及痛點,,四方光電將顆粒物濃度檢測和其他空氣指標(biāo)檢測結(jié)合,推出了集成空氣品質(zhì)傳感器AM1000系列,,能夠同時檢測顆粒物濃度,、室內(nèi)溫濕度、VOC濃度等多項空氣指標(biāo),,具有性能穩(wěn)定,、設(shè)計緊湊、功能齊全和接口豐富的優(yōu)勢,,滿足客戶在不改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的情況下進(jìn)行性能升級的需求,。





  在工業(yè)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,四方光電針對揚(yáng)塵監(jiān)測的市場需求,、深入研究現(xiàn)有傳感器的痛點難點,,根據(jù)不同的應(yīng)用場景,以及不同地方標(biāo)準(zhǔn)需求,,推動技術(shù)革新升級,,成功研發(fā)了揚(yáng)塵顆粒物傳感器PM3003S及PM3006S。通過采用寬溫型大功率線型激光光源,、API粉塵自動識別技術(shù),、的流道設(shè)計實現(xiàn)抗污染、大流量車規(guī)級采樣機(jī)構(gòu),、高濕度環(huán)境的水霧去除裝置等,,低成本地實現(xiàn)了對室外揚(yáng)塵粉塵與β射線吸收法達(dá)到0.9相關(guān)系數(shù)的高精度測量。在長期市場應(yīng)用與檢驗過程中,,幫助大批揚(yáng)塵監(jiān)測客戶順利通過CPA,,CCEP認(rèn)證,成為室外揚(yáng)塵監(jiān)測的,。另外,,四方光電還推出了激光粉塵傳感器PM3003Q,采用工業(yè)級激光器,,可靠性高,,配以流量穩(wěn)定的氣泵,實現(xiàn)顆粒物PM2.5,、PM10,、TSP質(zhì)量濃度的實時輸出。



  在汽車領(lǐng)域,四方光電推出了汽車PM2.5傳感器APMS-3302,,是一款采用激光散射原理的車用粉塵傳感器,,可精確檢測并計算單位體積內(nèi)空氣中不同粒徑的懸浮顆粒物的個數(shù),通過數(shù)學(xué)算法及科學(xué)標(biāo)定輸出顆粒物質(zhì)量濃度,。具有壽命長,、精度高等優(yōu)勢,可在道路行駛過程中實現(xiàn)快速響應(yīng),。為了滿足市場的更高要求,,四方光電推出PM2.5+CO2集成傳感器AIS-3200,可以實現(xiàn)檢測PM2.5和CO2的實時檢測,,同時可擴(kuò)展監(jiān)控車內(nèi)溫度,。產(chǎn)品在全溫度與壓力范圍內(nèi)均可滿足精度要求,目前廣泛應(yīng)用于車載檢測儀,、車內(nèi)空調(diào)和車載凈化器中,。




  在醫(yī)療環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,為了滿足醫(yī)療行業(yè)對潔凈度的需求,,四方光電推出了OPC系列塵埃粒子計數(shù)器,,主要有在線式塵埃粒子計數(shù)器OPC-6510DS、OPC-6303DS,、OPC-6510和OPC-6303M和便攜式塵埃粒子計數(shù)器OPC-6511DS,。其中在線粒子計數(shù)器OPC-6510DS采用光學(xué)散射原理,可精確檢測并計算單位體積內(nèi)空氣中不同粒徑的懸浮顆粒物的個數(shù),,可同時輸出 0.3μm,、0.5μm、1.0μm,、5.0μm,、10μm 五個通道的顆粒數(shù),內(nèi)置超聲波氣體流量傳感器,,進(jìn)行恒流采樣;采用低噪音渦輪風(fēng)機(jī)采樣,,連續(xù)監(jiān)測穩(wěn)定性好,;采用開放性通訊協(xié)議,方便客戶集成,;使用大功率線性激光器,,能進(jìn)行高效粒子識別。





  深耕傳感器領(lǐng)域21年,,四方光電憑借長期的技術(shù)沉淀,、嚴(yán)格的質(zhì)量體系及國際化視野,已經(jīng)成為諸多世界500強(qiáng)及國內(nèi)外細(xì)分領(lǐng)域頭部企業(yè)的配套供應(yīng)商。未來,,四方光電也將繼續(xù)秉承創(chuàng)立初心,,持續(xù)探索技術(shù),錘煉產(chǎn)品優(yōu)勢,,為各行業(yè)客戶提供全面,、完善、優(yōu)質(zhì)的解決方案,。

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