ZWIN-AQMSC06车载式微型空气质量在线监测仪

ZWIN-AQMSC06车载式微型空气质量在线监测仪是一款用于搭载汽车监测污染物实时准确数据的产品，通过车载地图及GPS实时定位系统把监测数值及视频监控汇集到“云平台”，为环境监测提供大数据和决策。可以用于执法部门应急监测、网格化监测、工业园区VOCs走航监测等。通过执法数据，可以对附近执法员进行“派单”，前去污染事发地确认现场情况。可以深入到城市的任何一个角落，现场考察和取证。进行综合分析与研判。

产品主要安装在出租车，公交车上，对区域内大气颗粒物污染进行移动式动态监测。采集监测的数据通过实时传输至系统平台，在后台可对走航监测数据进行查看、分析、汇总的网络平台，基于地理信息技术、互联网技术、云计算技术等高科技技术，以“一张图”的形式将走航实时采集的数据进行空间展示，通过实时地图、历史监控、数据统计、数据分析、运维管理等功能，将静态的数据以多样化形式展示（报表、图表、饼形图、轨迹图等），实现数据可视化。通过走航在线监测系统的建立，对全域进行监管覆盖，既能了解城市全部区域的污染情况，又能对局部污染进行监控，及时发现存在突出问题的污染区域，全面监测环境质量现状及预发趋势，为相关部门的污染源控制、环境治理、环境规划等提供数据支撑。

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