ZWIN-AQMSA06 户外环境空气质量监测一体机

产品介绍

本产品是一款将监测设备和户外显 示屏（可选单色、全彩、广告屏）集成为一体的监测仪，其参数可选“五气两尘”（PM2.5、PM10、S02、N02、03、CO、TVOC）及气象参数（温度、湿度、压力、风速、风向）及特殊气体（硫化氢、氯气、氨气、甲硫醇、二氧化硫等）等；广泛应用于景区、公园道路、公众场所等环境监测发布。

功能特点：

可选配GPS定位，实现设备跟踪功能；可配置视视频监控设备，实现视频叠加功能。可选配太阳能供电，实现太阳能、市电互补。

结构设计合理，可同时监测气体参数和颗粒物、气象参数等。数据准确，采用进口高灵敏度的颗粒物传感器，响应速度快，分辨率高。

集成GPRS无线通讯技术，实时监测大气环境数据，成本低，具有远程升级功能。仪器安装灵活、拆卸方便、不易破损、便于运输。

具有实时查看数据、多地区数据实时监管、电子地图、数据超限报警、曲线展示数据、数据分析等功能。

颗粒物传感器

监测原理：光散射原理；

量程范围：PM2.5/PM10:0-1000ug/m3；检测周期：60s（1—999s）；精确度：±10%；分辨率：0.1μg；响应时间：＜1s

气体传感器

监测原理：电化学原理、PID原理；

量程范围：SO2/NO2/O3/TVOC:0-500nmol/mol；CO：0-10umol/mol；检测周期：60s；精确度：±2%FS；分辨率：SO2/NO2/O3/TVOC：0.001ppm;CO：0.01ppm；响应时间：＜90s

气象传感器

风速：量程范围：30m/s；检测周期：60s；精确度：±0.3m/s；分辨率：0.1m/s

风向：量程范围：0-360°；检测周期：60s；精确度：±3°；分辨率：0.1m/s

温度：量程范围：-40～60℃；检测周期：60s；精确度：±0.3℃；分辨率：0.1℃

湿度：量程范围：0～100%；检测周期：60s；精确度：±2%RH；分辨率：0.1%RH

气压：量程范围：10~1300hPa；检测周期：60s；精确度：±0.3hPa；分辨率：0.1hPa

电气参数

输出信号：RS485；工作电压：DC12V；

监测因子：“五气两尘”PM2.5、PM10、S02、N02、03、CO、TVOC及特殊气体（硫化氢、氯气、氨气、甲硫醇、二氧化硫等）及气象五参数（温度、湿度、压力、风速、风向）

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