Puolijohdelaserin käyttö PM2.5-pölyntunnistusteknologiassa

SovellusPuolijohdelaseritPM2.5-pölyntunnistusteknologiasta on tullut yhä yleisempää. Parantaakseen suorituskykyä nykyaikaiset PM2.5-anturit ovat alkaneet ottaa käyttöön lasertekniikkaa, erityisesti pienitehoisia puolijohdelasereita, korvaamaan perinteiset infrapuna-LED-valonlähteet. Laseranturit tarjoavat useita etuja infrapuna-LED-antureihin verrattuna. Ensinnäkin ne voivat tarjota suuremman tarkkuuden ja vakauden. Lisäksi, koska puolijohdelaserit voivat toimia vakaasti pitkään erilaisissa ympäristön lämpötilan vaihteluissa, ne asettavat korkeampia vaatimuksia laserin yleiselle luotettavuudelle.

Pölyntunnistustekniikka syntyi ensimmäisen kerran 1950-luvulla. Kehittyneet maat, joita edustavat Yhdistynyt kuningaskunta, Yhdysvallat, Japani ja Saksa, ottivat johtoaseman asiaankuuluvan tutkimuksen tekemisessä ja soveltamisessa teollisuuden ja kaivosteollisuuden pölyn seurantaan ja muihin skenaarioihin hengitettävän pölyn aiheuttamien syiden hallitsemiseksi ja ehkäisemiseksi. erilaiset ammattitaudit. Vuosikymmenten kehityksen jälkeen valonsirontaperiaatteeseen perustuva pölyntunnistustekniikka on vähitellen tullut siviilialoihin, kuten ilmanpuhdistimiin. 2000-luvulta lähtien, Kiinan teollistumisprosessin kiihtyessä, ympäristön saastumisen ongelma sivutuotteena on tullut yhä näkyvämmäksi. Sumuongelma on vaikuttanut kaupunkilaisten hengitysteiden terveyteen. Siksi "PM2.5":n edustama hiukkaspäästöjen havaitsemistekniikka on myös tullut julkisuuteen ensimmäistä kertaa ja siitä tuli laajalle levinnyt yhteiskunnallinen keskeinen aihe. PM2,5-antureista on vähitellen tullut tärkeä työkalu ilmanlaadun havaitsemiseen sisätiloissa, autoissa ja julkisissa tiloissa.

Varhaiset pölyanturit käyttivät pääasiassa infrapuna-LEDiä valonlähteinä ja tuottivat lämpöä vastusten kautta kuuman ilman virtauksen saamiseksi. Kun ilmassa olevat hiukkaset kulkevat läpi, ne hajaantuvat saatuaan kosketuksen LED-valonlähteeseen. Sen jälkeen kun valoherkkä ilmaisin on vastaanottanut, syntyy erikokoisia sähköisiä signaaleja. Vahvistuksen ja laskennan jälkeen saadaan tunnistustulokset. Tässä tekniikassa LED-sirontavalon alhaisen intensiteetin ja lämmitysvastuksen tuottaman heikon ilmavirran vuoksi se on yleensä tehokas vain suuremmille hiukkasille, joiden halkaisija on suurempi kuin 1 μm, ja ilman hiukkasmassan muutokset voivat vain sähköisen signaalin toimintajakson perusteella. Mittauksen numeerinen virhe on suuri, eikä se pysty sopeutumaan pölylähteiden muuttuvaan ympäristöön, mikä vaikeuttaa hiukkasten, kuten PM2.5:n, reaaliaikaista seurantaa.

Tehokkaamman suorituskyvyn saavuttamiseksi PM2.5-anturit alkoivat ottaa käyttöön lasertekniikkaa, jossa käytetään pienitehoisia puolijohdelasereita valonlähteinä alkuperäisten infrapuna-LEDien tilalle. Näytteenottoilma työnnetään tuulettimen tai puhaltimen kautta alueelle, jossa lasersäde sijaitsee. Ilmassa olevat hiukkaset sirottavat laseria, ja erikokoisten hiukkasten sirontakulma ja valon intensiteettijakauma ovat erilaisia. Asentamalla valoherkkiä ilmaisimia eri paikkoihin, hiukkaset kerätään erikseen. Valo hajoaa ja muunnetaan sähköisiksi signaaleiksi. Analyysin jälkeen erikokoisten hiukkasten pitoisuudet saadaan nopeasti selville, jolloin saavutetaan erittäin tarkka mittaus. Infrapuna-LED-antureihin verrattuna laserantureilla on seuraavat edut:

Sisälaitteiden lisäksi kysyntä kasvaa myös PM2,5-hiukkasten havaitsemiselle autoissa ja ulkotiloissa. Monimutkaisemmissa käyttöympäristöissä anturissa käytetyltä pienitehoiselta puolijohdelaserilta ei vaadita vain vakaata valontuottoa, vaan sen on myös toimittava pitkään erilaisissa ympäristön lämpötilan vaihteluissa. Siksi laserin yleiselle luotettavuudelle asetetaan korkeampia vaatimuksia. Alkuaikoina useimmat PM2.5-anturit käyttivät tuontimerkkejä. Viime vuosina keskeisiä teknologisia läpimurtoja on tehty JTBYShield-puolijohdelasereiden tutkimuksessa ja kehittämisessä, joissa yhdistyvät erittäin luotettava epitaksiaalisen rakenteen suunnittelu ja kasvu, korkealaatuinen ontelopinnoitusprosessi, täysin automaattinen kulta-tina-eutektinen prosessi ja täysin automaattinen vanheneminen. Pienitehoisen puolijohdelaservalmistuksen alalla on otettu käyttöön edistyneitä teknologioita, kuten testibinning. Pienitehoiset puolijohdelasertuotteet, joita edustavat 650 nm ja 790 nm, voivat toimia vakaasti ankarissa ympäristöissä, jotka vaihtelevat -40 asteesta 85 asteeseen. Niitä on käytetty PM2:ssa. Alan johtavat yritykset ja monet asiakkaat ovat tunnustaneet 5 havaintokentän, ja sitä on käytetty laajasti sisä- ja ulkotiloissa sekä ajoneuvoihin asennettavissa PM2.5-antureissa useiden vuosien ajan.

Yhteystiedot:

Jos sinulla on ideoita, ota rohkeasti yhteyttä. Riippumatta siitä, missä asiakkaamme ovat ja mitkä ovat vaatimuksemme, noudatamme tavoitettamme tarjota asiakkaillemme korkeaa laatua, edullisia hintoja ja parasta palvelua.