??根據(jù)“2會(huì)”期間公布的2020年政府工作報(bào)告,，今年要實(shí)現(xiàn)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗和主要污染物排放量繼續(xù)下降,；深化重點(diǎn)地區(qū)大氣污染治理攻堅(jiān)；要打好藍(lán)天,、碧水,、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)階段性目標(biāo),。2020年是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),、“十三五”規(guī)劃的全面收官之年，我國(guó)大氣污染治理進(jìn)入攻堅(jiān)“深水期”,，剩下的都是難啃的“硬骨頭”,。作為一直以來的重點(diǎn)和難點(diǎn)，揚(yáng)塵污染治理已然成為大氣污染防治目標(biāo)完成與否的關(guān)鍵點(diǎn)之一,。

??揚(yáng)塵治理,，需對(duì)癥下藥；而把脈問診,，監(jiān)測(cè)為先,。高性能的揚(yáng)塵傳感器對(duì)實(shí)現(xiàn)揚(yáng)塵全面監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)治理,、降低成本等多方面的重要性不言而喻,。

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??揚(yáng)塵傳感器的需求及應(yīng)用現(xiàn)狀
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??行業(yè)發(fā)展初期，揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)設(shè)備多基于β射線吸收法,，然而受儀器體積較大,、成本高昂等因素掣肘,，量大面廣的需求無法得到真正滿足。

??基于光散射原理的粉塵傳感器,，在民用室內(nèi)檢測(cè)應(yīng)用中,，經(jīng)歷了從采用LED光源和擴(kuò)散式采樣，用于粉塵濃度變化的趨勢(shì)檢測(cè),，到升級(jí)為激光光源和風(fēng)扇采樣,，可以精確檢測(cè)PM2.5數(shù)值的創(chuàng)新發(fā)展過程。然而針對(duì)室外揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)還需要PM10和TSP的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)要求,，則無法得到滿足,。

??因此，能夠同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量PM2.5/PM10/TSP,、體積小,、購買和維護(hù)成本低成為了揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)設(shè)備配套傳感器面臨的主要挑戰(zhàn)。

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??室外揚(yáng)塵顆粒物監(jiān)測(cè)的技術(shù)難點(diǎn)
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??①與β射線原理的設(shè)備保持較高的線性相關(guān)性

??國(guó)站監(jiān)測(cè)設(shè)備采用的是β射線原理,，其他的揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須要與其保持高度一致性,，但由于原理上的差異，要做到這一點(diǎn),，傳感器需要采用更高性能的器件,，有效提升顆粒物識(shí)別的能力。

??②滿足室外-30℃~70℃的工作溫度要求

??溫度對(duì)傳感器激光管的影響非常大,，然而室外溫度范圍更寬,，夏天在太陽下暴曬，溫度可能會(huì)到達(dá)70℃,；冬天北方嚴(yán)寒地區(qū)蕞低溫度可能達(dá)到零下30℃,。這就要求傳感器在此溫度下不僅能夠正常工作，還要確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性,。

??③檢測(cè)精度不受水霧影響

??由于室外環(huán)境經(jīng)常會(huì)遇到凝霜與露水的情況,，這些水汽進(jìn)入到傳感器后會(huì)嚴(yán)重影響到傳感器的測(cè)量值，甚至?xí)斐蓚鞲衅鲹p壞,。

??④長(zhǎng)期使用,，精度不受積灰影響

??揚(yáng)塵傳感器工作在室外，大顆粒的灰塵經(jīng)過傳感器采樣風(fēng)道內(nèi)會(huì)受到重力影響附著在傳感器內(nèi)部,，長(zhǎng)期使用,，會(huì)使得灰塵在傳感器內(nèi)部大量堆積，影響到測(cè)量準(zhǔn)確性,。

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??四方光電激光揚(yáng)塵傳感器的技術(shù)特點(diǎn)
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??四方光電基于創(chuàng)新的光散射技術(shù)研究，陸續(xù)推出紅外粉塵傳感器,、

激光粉塵傳感器等系列傳感器產(chǎn)品,，廣泛應(yīng)用于室內(nèi),、室外及車內(nèi)檢測(cè)等領(lǐng)域。

??在此基礎(chǔ)上,，四方光電針對(duì)揚(yáng)塵傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景,，以及不同地方標(biāo)準(zhǔn)需求，推動(dòng)技術(shù)革新升級(jí),，成功研發(fā)

揚(yáng)塵顆粒物傳感器PM3003S及 PM3006,。

??圖1：PM3006S（左）及 PM3006（右）激光揚(yáng)塵傳感器

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??1、揚(yáng)塵顆粒物智能識(shí)別技術(shù)（API技術(shù)）

??PM3003S,，PM3006采用了*的API（Auto Particle Identification,，自動(dòng)顆粒識(shí)別）技術(shù)，在多種塵源下進(jìn)行標(biāo)定,，根據(jù)檢測(cè)到的顆粒物分布進(jìn)行自動(dòng)判斷,，確保PM2.5、PM10和TSP的檢測(cè)精度,。

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??2,、高溫、恒功率,、線型激光管
??PM3003S,、 PM3006激光揚(yáng)塵傳感器采用了工作溫度在-30~70℃的恒功率、線型光源,，其光功率高達(dá)100mW,，相比點(diǎn)光源高出20倍以上，原始信號(hào)更強(qiáng),，大大提升了顆粒物的識(shí)別效率,。同時(shí)對(duì)光源采用了恒功率控制，保證原始信號(hào)的穩(wěn)定輸出,，確保測(cè)量的穩(wěn)定性,。

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??圖2：室外揚(yáng)塵傳感器與民用粉塵傳感器光源差別

左：高功率線型光源，右：低功率點(diǎn)光源

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??3,、自帶除水霧裝置,，不受水汽影響。

??四方光電研制的PM3003S,、 PM3006激光揚(yáng)塵傳感器前端配套了除濕裝置,，防止室外環(huán)境中細(xì)小的水珠進(jìn)入檢測(cè)氣室，消除水汽對(duì)揚(yáng)塵傳感器的精度影響,。

??4,、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)效防積灰,。

??PM3003S,、 PM3006激光揚(yáng)塵傳感器通過流體力學(xué)仿真對(duì)采樣風(fēng)道進(jìn)行了長(zhǎng)效防積灰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，可以減少室外環(huán)境對(duì)傳感器檢測(cè)精確度的影響,，降低后期維護(hù)成本,。

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??我國(guó)室外揚(yáng)塵網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)經(jīng)歷了早期的β射線吸收法，到采用民用凈化器大量應(yīng)用的激光粉塵傳感器的過程,。在使用過程中發(fā)現(xiàn),，民用的激光粉塵傳感器不僅不能滿足-30~70℃室外環(huán)境溫度的全天候使用要求，同時(shí)還必須面對(duì)監(jiān)測(cè)場(chǎng)所,，特別是建設(shè)工地經(jīng)常噴灑降霾的水霧影響,，或者下雨潮濕的氣候環(huán)境等。這種環(huán)境下,，水霧經(jīng)常被判斷為嚴(yán)重霧霾造成爆表,。同時(shí)網(wǎng)格化室外粉塵監(jiān)控希望得到局部的可以與國(guó)家大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)具備的PM2.5/PM10/TSP的多項(xiàng)參數(shù)對(duì)比， 民用激光傳感器由于激光功率小,，采樣流量小,， PM10分辨率很低，無法提供準(zhǔn)確的PM10, 通常采用根據(jù)PM2.5的數(shù)字進(jìn)行比例計(jì)算,，造成PM10監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)失真,。四方光電研制的PM3003S、 PM3006激光揚(yáng)塵傳感器通過采用寬溫型大功率線型激光光源,、API粉塵自動(dòng)識(shí)別技術(shù)流道設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)抗污染,、大流量車規(guī)級(jí)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(shí)現(xiàn)了對(duì)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(cè)量,。