La tecnologia di rilevamento della polvere è stata sviluppata per la prima volta negli anni '50. I paesi sviluppati rappresentati da Gran Bretagna, Stati Uniti, Giappone e Germania hanno preso l’iniziativa di condurre ricerche pertinenti e di applicarle al monitoraggio delle polveri industriali e minerarie e ad altri scenari per controllare e prevenire varie malattie professionali causate dalla polvere inalabile. Dopo decenni di sviluppo, la tecnologia di rilevamento delle polveri basata sul principio della diffusione della luce è gradualmente entrata nei settori civili come quello dei purificatori d'aria. Dal 21° secolo, con l’accelerazione del processo di industrializzazione della Cina, l’inquinamento ambientale come sottoprodotto è diventato sempre più importante e la salute respiratoria dei residenti urbani è stata colpita dal problema della foschia. Pertanto, anche la tecnologia di rilevamento dell'inquinamento da particolato rappresentata da "PM2.5" è entrata per la prima volta all'attenzione del pubblico ed è diventata un argomento chiave di diffusa preoccupazione sociale. I sensori PM2.5 sono gradualmente diventati uno strumento importante per il rilevamento della qualità dell’aria negli ambienti interni, nelle automobili e nei luoghi pubblici.
I primi sensori di polvere utilizzavano principalmente LED a infrarossi come sorgenti luminose, che generavano calore attraverso resistori per ottenere un flusso di aria calda. Quando le particelle presenti nell'aria passano, vengono disperse dopo essere entrate in contatto con la sorgente luminosa a LED e vengono ricevute dal rilevatore fotosensibile per generare segnali elettrici di diverse dimensioni. Dopo l'amplificazione e il calcolo, si ottengono i risultati del rilevamento. In questa tecnologia, a causa della bassa intensità della luce diffusa dai LED e del debole flusso d'aria generato dalla resistenza di riscaldamento, di solito è efficace solo per particelle più grandi con un diametro superiore a 1μm e può caratterizzare solo i cambiamenti nelle particelle nell'aria attraverso il ciclo di lavoro del segnale elettrico. L'errore del valore di misurazione è massimizzato e non può adattarsi all'ambiente mutevole della fonte di polvere, rendendo difficile il monitoraggio in tempo reale di particelle come PM2,5.
Alla ricerca di prestazioni più elevate, i sensori PM2.5 hanno iniziato a introdurre la tecnologia laser, utilizzando laser a semiconduttore a bassa potenza come sorgenti luminose per sostituire i LED a infrarossi originali. Attraverso un ventilatore o un soffiatore, l'aria campionata viene spinta nella zona dove è localizzato il raggio laser. Le particelle nell'aria diffondono il laser e l'angolo di diffusione e la distribuzione dell'intensità della luce di particelle di diverse dimensioni delle particelle sono diversi; installando rilevatori fotosensibili in luoghi diversi, la luce diffusa viene raccolta e convertita in segnali elettrici. Dopo l'analisi, è possibile ottenere rapidamente la concentrazione di particelle di diverse dimensioni, ottenendo così misurazioni ad alta precisione.
Oltre agli elettrodomestici da interni, cresce anche la richiesta di rilevamento del PM2,5 nelle automobili e negli ambienti esterni. Di fronte a un ambiente di utilizzo più complesso, il laser a semiconduttore a bassa potenza utilizzato nel sensore non deve solo avere una potenza di emissione luminosa stabile, ma anche funzionare a lungo in un'ampia gamma di variazioni della temperatura ambiente, quindi requisiti più elevati sono poste sull'affidabilità complessiva del laser. All'inizio, i sensori PM2.5 utilizzavano principalmente marchi importati, ma negli ultimi anni Brandnew ha compiuto importanti progressi tecnologici nella ricerca e nello sviluppo di laser a semiconduttore, introducendo tecnologie avanzate come la progettazione e la crescita della struttura epitassiale ad alta affidabilità, alta- processo di rivestimento superficiale della cavità di qualità, processo eutettico oro-stagno completamente automatico, invecchiamento completamente automatico e classificazione dei test nel campo della produzione di laser a semiconduttore a bassa potenza. I prodotti laser a semiconduttore a bassa potenza rappresentati da 650 nm e 790 nm possono funzionare stabilmente in ambienti difficili che vanno da -40 gradi a 85 gradi. Sono stati riconosciuti da aziende leader e da molti clienti del settore nel campo del rilevamento di PM2,5 e sono stati ampiamente utilizzati per molti anni nei sensori PM2,5 per interni ed esterni e montati su veicoli.
L'applicazione dei laser nella tecnologia di rilevamento della polvere PM2,5 è principalmente quella di rilevare la concentrazione di PM2,5 utilizzando il principio della diffusione laser per convertire il segnale diffuso dalle particelle PM2,5 in conversione fotoelettrica. Questo metodo utilizza un laser a semiconduttore a bassa potenza come sorgente luminosa per sostituire il LED a infrarossi originale. L'aria campionata viene spinta nell'area in cui si trova il raggio laser da un ventilatore o da un ventilatore. Le particelle nell'aria diffondono il laser e l'angolo di diffusione e la distribuzione dell'intensità della luce di particelle di diverse dimensioni sono diversi. Installando rilevatori fotosensibili in luoghi diversi, la luce diffusa viene raccolta e convertita rispettivamente in segnali elettrici. Dopo l'analisi, è possibile ottenere rapidamente la concentrazione di particelle di diverse dimensioni, ottenendo così misurazioni ad alta precisione.
L'applicazione di questa tecnologia non solo migliora le prestazioni dei sensori PM2,5, ma rende anche i risultati della misurazione più accurati e affidabili. Il sensore di polvere laser PM2.5 è in grado di rilevare particelle di 0.3μm e può misurare con precisione i valori di PM1.0, PM2.5 e PM10, fornendo precisione e prestazioni più elevate rispetto ai tradizionali metodi. Inoltre, i sensori laser PM2.5 della polvere non solo possono essere integrati in elettrodomestici come purificatori d'aria, condizionatori e sistemi di aria fresca, ma sono anche ampiamente utilizzati in campi di protezione industriale e ambientale come i sistemi di monitoraggio online della polvere e la qualità dell'aria. sistemi di monitoraggio delle microstazioni, che forniscono un mezzo tecnico efficace per monitorare e controllare la concentrazione di particolato nell'aria.
In breve, l’applicazione della tecnologia laser ha consentito alla tecnologia di rilevamento delle polveri PM2.5 di compiere un salto di qualità, che non solo migliora la precisione e l’efficienza della misurazione, ma fornisce anche un importante supporto tecnico per la protezione dell’ambiente e il miglioramento della qualità dell’aria.
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