Uporaba polprevodniških laserjev v tehnologiji zaznavanja prahu PM2.5

Sep 25, 2024

Pustite sporočilo

Tehnologija zaznavanja prahu je bila prvič razvita v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Razvite države, ki jih predstavljajo Velika Britanija, Združene države Amerike, Japonska in Nemčija, so prevzele vodilno vlogo pri izvajanju ustreznih raziskav in jih uporabile za spremljanje industrijskega in rudarskega prahu ter druge scenarije za nadzor in preprečevanje različnih poklicnih bolezni, ki jih povzroča vdihani prah. Po desetletjih razvoja je tehnologija zaznavanja prahu, ki temelji na principu sipanja svetlobe, postopoma vstopila v civilna področja, kot so čistilci zraka. Od 21. stoletja, s pospešenim procesom industrializacije Kitajske, je onesnaženje okolja kot stranski produkt postalo vse bolj vidno, na zdravje dihal mestnih prebivalcev pa je vplival problem meglice. Zato je tudi tehnologija zaznavanja onesnaževanja s trdnimi delci, ki jo predstavlja "PM2.5", prvič prišla v oči javnosti in postala ključna tema široke družbene skrbi. Senzorji PM2.5 so postopoma postali pomembno orodje za zaznavanje kakovosti zraka v zaprtih prostorih, avtomobilih in na javnih mestih.

 

news-336-234
 
 

Zgodnji senzorji prahu so kot vire svetlobe v glavnem uporabljali infrardeče LED diode, ki so prek uporov ustvarjale toploto za pretok vročega zraka. Ko delci v zraku prehajajo skozi, se po stiku z virom svetlobe LED razpršijo in jih sprejme fotoobčutljivi detektor, da ustvari električne signale različnih velikosti. Po ojačanju in izračunu dobimo rezultate detekcije. Pri tej tehnologiji je zaradi nizke intenzivnosti razpršene svetlobe LED in šibkega zračnega toka, ki ga ustvarja grelni upor, običajno učinkovita samo za večje delce s premerom, večjim od 1 μm, in lahko samo označi spremembe delcev v zraku skozi delovni cikel električnega signala. Napaka merilne vrednosti je največja in se ne more prilagoditi spreminjajočemu se okolju vira prahu, zaradi česar je težko doseči spremljanje delcev v realnem času, kot je PM2,5.

TO-5 logo
 

V prizadevanju za večjo zmogljivost so senzorji PM2.5 začeli uvajati lasersko tehnologijo, pri čemer uporabljajo polprevodniške laserje z nizko močjo kot vire svetlobe, ki nadomestijo prvotne infrardeče LED. Skozi ventilator ali puhalo se vzorčeni zrak potisne v območje, kjer se nahaja laserski žarek. Delci v zraku razpršijo laser, razpršilni kot in porazdelitev jakosti svetlobe delcev različnih velikosti delcev sta različna; z namestitvijo fotoobčutljivih detektorjev na različnih lokacijah se razpršena svetloba zbira in pretvori v električne signale. Po analizi je mogoče hitro pridobiti koncentracijo delcev različnih velikosti in s tem doseči visoko natančno merjenje.

Poleg notranjih naprav narašča tudi povpraševanje po detekciji PM2,5 v avtomobilih in zunanjih okoljih. Polprevodniški laser z nizko močjo, ki se uporablja v senzorju, ne potrebuje le stabilne izhodne svetlobne moči, ampak tudi dolgotrajno delovanje v širokem razponu temperaturnih sprememb okolice, zato so višje zahteve zaradi zahtevnejšega okolja uporabe. vpliva na splošno zanesljivost laserja. V zgodnjih dneh so senzorji PM2.5 večinoma uporabljali uvožene blagovne znamke, v zadnjih letih pa je Brandnew naredil ključne tehnološke preboje v raziskavah in razvoju polprevodniških laserjev z uvedbo naprednih tehnologij, kot so visoko zanesljiva zasnova in rast epitaksialne strukture, kakovosten postopek površinskega premazovanja votline, popolnoma samodejni postopek evtektike zlato-kositer, popolnoma avtomatsko staranje in preskusno razvrščanje na področju proizvodnje polprevodniških laserjev z nizko porabo. Polprevodniški laserski izdelki nizke moči, ki jih predstavljata 650 nm in 790 nm, lahko stabilno delujejo v težkih okoljih od -40 stopinj do 85 stopinj. Priznali so jih vodilna podjetja in številne stranke v industriji na področju odkrivanja PM2.5 in se že vrsto let pogosto uporabljajo v senzorjih PM2.5 v zaprtih prostorih in na prostem ter v vozilih.

 

‌Uporaba laserjev v tehnologiji zaznavanja prahu PM2,5 je v glavnem namenjena zaznavanju koncentracije PM2,5 z uporabo načela laserskega sipanja za pretvorbo signala, ki ga razpršijo delci PM2,5, v fotoelektrično pretvorbo. ‌Ta metoda uporablja polprevodniški laser nizke moči kot vir svetlobe, ki nadomesti prvotno infrardečo LED. Ventilator ali puhalo potisne vzorčeni zrak v območje, kjer se nahaja laserski žarek. Delci v zraku razpršijo laser, kot sipanja in porazdelitev jakosti svetlobe delcev različnih velikosti pa sta različna. Z namestitvijo fotoobčutljivih detektorjev na različnih lokacijah se razpršena svetloba zbira in pretvori v električne signale. Po analizi je mogoče hitro pridobiti koncentracijo delcev različnih velikosti in s tem doseči visoko natančno merjenje.

Uporaba te tehnologije ne le izboljša delovanje senzorjev PM2.5, ampak tudi naredi rezultate meritev natančnejše in zanesljivejše. Laserski senzor prahu PM2,5 lahko zazna delce velikosti 0,3 μm in lahko natančno izmeri vrednosti PM1.0, PM2,5 in PM10, kar zagotavlja večjo natančnost in učinkovitost kot tradicionalni metode. Poleg tega laserske senzorje prahu PM2.5 ni mogoče vgraditi samo v gospodinjske aparate, kot so čistilci zraka, klimatske naprave in sistemi svežega zraka, ampak se pogosto uporabljajo tudi na industrijskih in okoljskih področjih, kot so spletni sistemi za spremljanje prahu in kakovosti zraka. sistemi za spremljanje mikropostaj, ki zagotavljajo učinkovito tehnično sredstvo za spremljanje in nadzor koncentracije trdnih delcev v zraku.

Skratka, uporaba laserske tehnologije je tehnologiji zaznavanja prahu PM2.5 omogočila kvalitativni preskok, ki ne le izboljša natančnost in učinkovitost meritev, temveč zagotavlja tudi pomembno tehnično podporo za varovanje okolja in izboljšanje kakovosti zraka.

 

KONTAKTIRAJTE NAS ZA VEČ INFORMACIJ

Brandnew bo prav tako še naprej izkoriščal lastne prednosti, se držal poti neodvisnih inovacij, močno spodbujal tehnološke inovacije, si prizadeval postati ponudnik storitev naprednih optoelektronskih izdelkov in vodilnih rešitev ter vodil domače polprevodniške laserje na novo raven.

Profesionalni dobavitelj laserskih diod, ustanovljen leta 2011, izdeluje visoko zmogljive diodne laserje in sisteme v širokem razponu izhodnih moči in valovnih dolžin.

Prednosti BrandNews so nadarjeni zaposleni, inženiring kakovosti, nadzor procesov, razvoj izdelkov in serijska proizvodnja. Naša paleta izdelkov daje ta občutek našim strankam, ki hitro razumejo, da jim naše rešitve pomagajo prihraniti čas pri njihovem fotonskem sistemu RD in integracijskem delu.

Naš naslov

B-1508 Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Xihu District 310030 Hangzhou Zhejiang Kitajska

Telefonska številka

0086 181 5840 0345

E-pošta

info@brandnew-china.com

modular-1