ZWIN-AOMSF06 无人机搭载空气质量在线监测仪

我司专门针对大气中气体的监测研发出一款智能型"四气两尘”传感器组件。该组件的传感器釆用高灵敏的进口 电化学传感器，釆取扩散式气体检测方法；该组件操作方便、测量准确、工作可靠、体积轻小；利用我们设计的 专用支架可以方便安装至无人机上，利用无人机的独特优势可以实现空中轨迹的气体监测。同时利用我们的软件 平台，集成显示经纬度、高度、飞机状态、温度、湿度、PM2.5、PM10、CO、03、S02、N02、VOC等参数的实 时监测和三维可视化展示。为三维立体空间的空气质量分析提供一个有效的监测手段。

产品优势

• 安装方便，不易破损
• 机身小巧轻便
• 支持数据存储，查看
• 可根据需求定制
• 性能稳定、分辨率高
• 性价比高
• 可对接平台，视频与数据同步显示

气体（SO2、NO2、CO、O3）检测原理：电化学原理

电化学传感器的最简单形式是两电极——工作电极和对电极，它们被一层很薄的电解液隔开，并与一个低阻的外部电路相连。气体透过多孔透气膜（Capillary Diffusion Barrier）作用于工作电极（S）表面，经氧化或还原反应，引起电流通过外部电路在两极之间流动，该电流与气体浓度成正比，可以通过外部电路上的负载电阻测得。

为了保证测量结果的准确性，工作电极（S）必须被限定在一个特定的电位。然而，当气体浓度增加时，电流也随之增加，使极化电极——对电极（C）的电位发生变化。由于工作电极（S）与对电极（C）之间是通过外电路负载电阻相连的，所以当对电极（C）电位发生变化时，工作电极（S）的电位也会随之发生变化。如果气体浓度继续上升，工作电极（S）的电位将最终超出它的允许范围，导致传感器的线性遭到破坏，影响测量的准确性。为了克服这种现象，就要加入参比电极（R）及外部的恒电位电路，使工作电极（S）保持在一个与参比电极（R）相对稳定的电位。由于参比电极（R）不汲取电流，所以两个电极都可以保持一个恒定的电位，而对电极（C）依旧可以自由的极化，不会影响工作电极（S）的电位，减少了对传感器的限制，所以这种三电极的传感器测量范围非常宽，而且灵敏度很高，可以测定到ppm水平。

恒电位电解式传感器应用电路实例

此外，恒电位电解式传感器可以通过选择不同的催化剂，来测定不同的气体。每种气体在工作电极（S）产生的氧化或还原反应都可以用标准的化学公式来描述，以一氧化碳传感器为例：Carbon Monoxide (CO):

CO + H₂O ®CO₂ + 2H⁺ + 2e^-

其它传感器：

　　Hydrogen Sulphide (H₂S):　　　　　H₂S + 4H₂O ®H₂SO₄ + 8H⁺ + 8e^-

　　SulphurDioxide (SO₂):　　　　　　　SO₂ + 2H₂O ®H₂SO₄ + 2H⁺ + 2e^-

　　Nitric oxide (NO):　　　　　　　　NO + 2H₂O ®HNO₃ + 3H⁺ + 3e^-

　　Nitrogen dioxide (NO₂):　　　　　　NO₂ + 2H⁺ +2e^- ®NO +H₂O

　　Hydrogen (H₂):　　　　　　　　　　H₂ ®2H⁺ + 2e^-

　　Chlorine (Cl₂):　　　　　　　　　Cl₂ + 2H⁺ + 2e^- ®2HCl

　　Hydrogen Cyanide (HCN):　　　　　2HCN +Au ®HAu(CN)₂ + H⁺ +e^-

　　Ethylene Oxide (C₂H₄O):　　　　　C₂H₄O + 2H₂O ®C₂H₄O₃ + 4H⁺ +4e^-

　　Ammonia (NH3):　　　　　　　　　12NH₃ + I₂ + 6H₂O ®2IO₃^- + 12NH₄⁺ + 10e^-

在对电极（C）上的反应与工作电极（S）的反应响抵。如果在工作极上发生氧化反应，氧气减少，在对电极上形成水；反之，如果在工作极上发生还原反应，对电极上的水将被氧化。在对电极上的反应为：

½O₂ + 2H⁺ + 2e^- ®H₂O

将两个电极的反应概括起来（以一氧化碳为例）可以写成：

2CO + O₂ ®2CO₂

由上式可以看出，氧化或还原反应的燃料是由气体向传感器提供的，并产生一个释放气体。换句话说，传感器只是一个供给反应用的催化剂。

检测原理动图

颗粒物（PM2.5、PM10）检测原理——激光散射法

激光散射法测定颗粒物的原理‌是基于‌光散射理论。当激光束通过含有颗粒物的气体时，颗粒物会阻挡光束，导致光束发生散射。散射光的传播方向与主光束的传播方向形成一个夹角θ，θ的大小与颗粒的大小有关。颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。通过测量不同角度上的散射光的强度，可以推算出颗粒的‌粒径分布。

对于光束上某一散射角，散射光能和相机响应灰度值关系为：

对于光束上所有的散射角，散射光能和相机响应灰度值关系为：

检测原理动图