如何選擇負(fù)氧離子傳感器

負(fù)離子這個(gè)概念這幾年在環(huán)保領(lǐng)域非?；穑热缥覀?cè)诤芏嗑皡^(qū)都在公布其空氣負(fù)離子濃度及空氣質(zhì)量等級(jí)等，而在與我們生活更息息相關(guān)的家裝、電器及養(yǎng)生治療領(lǐng)域，具備負(fù)離子釋放功能及概念的產(chǎn)品層出不窮，讓消費(fèi)者挑的眼花繚亂。

其實(shí)從本質(zhì)上來(lái)講，負(fù)離子是個(gè)非常簡(jiǎn)單的東西：就是某些分子外層電子跑掉了，跑掉的電子很容易跟空氣中的氧氣分子結(jié)合形成一個(gè)帶負(fù)電位的負(fù)氧分子，我們中學(xué)學(xué)過(guò)物理就知道，各種物質(zhì)都是由原子核及外層電子組成，外層電子其實(shí)很容易在外界刺激下逃逸，的生活例子就是：摩擦生電，摩擦生電的過(guò)程實(shí)際就在讓被摩擦的物質(zhì)分子外層電子逃逸掉了，所以負(fù)離子本身從產(chǎn)生及存在方面來(lái)講是非常普通的。

對(duì)于我們普通消費(fèi)者來(lái)講，負(fù)離子的概念及原理不復(fù)雜，關(guān)鍵是如何知道或者“看到”是否真的存在，以及它的濃度是多少，負(fù)離子看不見(jiàn)，摸不著，所以要借助專(zhuān)門(mén)的測(cè)量設(shè)備才可以對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，并以數(shù)值方式呈現(xiàn)出給以讓我們來(lái)判斷被測(cè)量環(huán)境或者物體的實(shí)際效果。而這種專(zhuān)門(mén)的測(cè)量設(shè)備就是今天我們要說(shuō)的：負(fù)離子檢測(cè)儀。

圖片為日本COMSYSTEM公司的COM-3600F空氣負(fù)離子檢測(cè)儀及COM-3800 V2空氣正&負(fù)離子檢測(cè)儀（雙傳感器，正離子濃度和負(fù)離子濃度同時(shí)檢測(cè)）

負(fù)離子檢測(cè)儀是一種用于測(cè)量空氣中負(fù)離子濃度的專(zhuān)用儀器,它不但可以準(zhǔn)確測(cè)量空氣離子的濃度,分辨離子正負(fù)極性,并可依離子遷移率的不同來(lái)分辨被測(cè)離子的大小。負(fù)離子檢測(cè)儀主要由極化電源、離子收集器、微電流放大器、空氣采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示控制模塊組成，極化電源、離子收集器和微電流信號(hào)放大器一般是組合在一起，即我們常說(shuō)的負(fù)離子檢測(cè)傳感器，離子收集器在極化電源模塊配合下，收集器表面形成均恒的感應(yīng)電場(chǎng)，在采樣模塊的配合下，環(huán)境中的空氣會(huì)被吸入傳感器內(nèi)部通過(guò)，此時(shí)帶電荷的負(fù)離子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)擊打傳感器表面，在這個(gè)過(guò)程中負(fù)離子本所所帶的電荷會(huì)改變傳感器表面的均恒感應(yīng)電場(chǎng)，產(chǎn)生放電信號(hào)，放電信號(hào)被記錄，并通過(guò)微電流信號(hào)放大器來(lái)測(cè)量這些電荷所形成的電流大小，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所采集到的電流大小來(lái)計(jì)算測(cè)量到的負(fù)離子濃度，最后我們可以通過(guò)儀器顯示屏來(lái)實(shí)時(shí)了解到所測(cè)量到的負(fù)離子濃度數(shù)據(jù)。在儀器組成的所有部件中，傳感器是最核心、也是技術(shù)含量的模塊，一個(gè)好的傳感器模塊可以有效提高測(cè)量的精確度及穩(wěn)定性。

負(fù)離子檢測(cè)儀的傳感器目前主要有2種：平行電板式跟冷凝管式。其中平行電板式負(fù)離子傳感器是目前低端空氣離子檢測(cè)儀比較常用的一種傳感器。其檢測(cè)原理為：加壓模塊對(duì)一組相互平等的極化電板施加恒定電壓形成恒定電場(chǎng)，然后通過(guò)電板后端風(fēng)扇，將空氣通過(guò)吸入，空氣流經(jīng)平板之間時(shí)，空氣中的正、負(fù)離子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)軌跡偏轉(zhuǎn)并擊打電板表面并產(chǎn)生放電信號(hào)，根據(jù)換電信號(hào)的強(qiáng)弱就可以換算出采集到的離子數(shù)量，并可通過(guò)調(diào)整電板間正負(fù)極就可以區(qū)分離子的極性。

冷凝管式負(fù)離子傳感器相比平行電板式傳感器則要高級(jí)很多，是一種成熟、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的負(fù)離子傳感器，目前中空氣離子檢測(cè)儀基本采用這種結(jié)構(gòu)的傳感器。雙重圓筒軸式整體結(jié)構(gòu)由3個(gè)同心圓筒組成，外圍筒身及內(nèi)軸為電極并施加恒定電壓，圓筒后方有一個(gè)吸氣風(fēng)扇。啟動(dòng)風(fēng)扇時(shí)，空氣經(jīng)圓筒被吸入，當(dāng)空氣中的正、負(fù)離子流經(jīng)圓筒時(shí)，受圓筒電壓形成的扭力影響會(huì)被吸附到不同極性的圓筒上并產(chǎn)生放電，這些放電信號(hào)被記錄，從而計(jì)算出空氣中正、負(fù)離子的數(shù)量。

平行電板式負(fù)離子傳感器結(jié)構(gòu)

冷凝管式負(fù)離子傳感器結(jié)構(gòu)

比較來(lái)說(shuō)，平行電板式負(fù)離子傳感器在技術(shù)上比較成熟，造價(jià)成本也比較低，但是易受外部環(huán)境影響，另外這種結(jié)構(gòu)自身的弱點(diǎn)容易導(dǎo)致電解邊緣效應(yīng)，容易造成氣流湍流，造成檢測(cè)結(jié)果偏移較大，而且由于平行電板結(jié)構(gòu)的限制，這種傳感器比較適合檢測(cè)中、大粒徑的負(fù)離子，這種傳感器對(duì)活性高的小粒徑負(fù)離子檢測(cè)效果比較差，而且平行電板傳感器比較容易受環(huán)境濕氣影響，在高濕度環(huán)境中測(cè)量時(shí)容易產(chǎn)生比較大的誤差。而冷凝管式負(fù)離子傳感器在技術(shù)則是高級(jí)很多，總體性能也要優(yōu)異很多，但由于內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及控制，造價(jià)成本高昂，這種結(jié)構(gòu)可以有效解決平行電板式結(jié)構(gòu)固有的電解邊緣效應(yīng)，同時(shí)圓筒本身的結(jié)構(gòu)及特殊的進(jìn)氣方式可以保持氣流通過(guò)的平順性，對(duì)離子數(shù)量及大小的檢測(cè)精確性有極大提高，因此采用冷凝管結(jié)構(gòu)的負(fù)離子傳感器比較適合中、小粒徑負(fù)離子檢測(cè)，由于我們自然環(huán)境中自然產(chǎn)生的負(fù)離子絕大多數(shù)是活性高的小粒徑負(fù)離子，因此冷凝管結(jié)構(gòu)的負(fù)離子傳感器非常適合環(huán)境中空氣負(fù)氧離子濃度的精確、穩(wěn)定測(cè)量需求，另外，由于結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，冷凝管結(jié)構(gòu)的負(fù)離子傳感器對(duì)于環(huán)境干擾因素抑制（比如溫度、濕度）有良好的性能，可以比較好的滿(mǎn)足各種復(fù)雜條件下的精確檢測(cè)需求。

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