CAQI-600 在線式大氣負(fù)離子濃度監(jiān)測系統(tǒng)

空氣負(fù)離子術(shù)語和定義

空氣負(fù)離子具有殺菌、降塵、清潔空氣的功效，被譽(yù)為“空氣維生素和生長素"?？諝庳?fù)離子對人體健康十分有益，可以強(qiáng)身健體、治病，其濃度高低已成為評價(jià)一個(gè)地方空氣清潔程度的指標(biāo)。一般情況下，空氣負(fù)離子含量在700個(gè)/cm3以上有利于人體健康。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，空氣負(fù)離子是一種無形的、重要的生態(tài)旅游資源。了解空氣負(fù)離子分布狀況，對合理開展生態(tài)旅游、指導(dǎo)空氣負(fù)離子旅游資源開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.      空氣負(fù)離子定義

空氣中氣體分子因電離而釋放出的電子與其它中性原子或分子相結(jié)合而形成負(fù)離子，如以O₂^-(H₂O)_n、H₃O₂^- (H₂O)_n、OH^-(H₂O)_n等存在的離子。

2.      空氣負(fù)離子濃度

單位體積空氣中的負(fù)離子個(gè)數(shù)，單位為個(gè)/cm³。

3.      空氣負(fù)離子及其產(chǎn)生條件

環(huán)境中的空氣負(fù)離子主要是由于宇宙射線、雷電、植物的光合作用、土壤中的氣體交換以及植物芬多精的作用所形成，在溪流、瀑布跌水、海岸則主要是由于水沖擊產(chǎn)生Lenard效應(yīng)形成空氣負(fù)離子。森林中空氣清新、清潔的主要原因就是因?yàn)樯汁h(huán)境中空氣負(fù)離子濃度較高，且空氣負(fù)離子具有殺菌、降塵、強(qiáng)身的功效。在森林旅游資源評價(jià)中，空氣負(fù)離子已作為評價(jià)森林旅游資源的重要指標(biāo)。在人類崇尚健康、生態(tài)的21世紀(jì)，空氣負(fù)離子資源將成為森林生態(tài)旅游地吸引游客的重要手段。

4.      空氣負(fù)離子功能

空氣負(fù)離子被喻為“空氣維生素"或“生長素"，是森林保健旅游資源的重要組成部分，它對人體健康和環(huán)境改善具有重要的積極作用?？諝庳?fù)離子能清潔空氣，促進(jìn)人的新陳代謝，對人體有保健作用，主要體現(xiàn)在：改善呼吸功能，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能，降低血壓，增強(qiáng)心肌功能，促進(jìn)血液循環(huán)，調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)，使人精神振奮等。另外，負(fù)離子對一些疾病有輔助治療作用?？諝庳?fù)離子能吸附、聚集和沉降空氣中的污染物和懸浮顆粒，使空氣得到凈化。

5.      空氣負(fù)離子區(qū)分

負(fù)離子很少以單個(gè)方式存在于環(huán)境中，多是以幾個(gè)或者多個(gè)成團(tuán)方式存在于環(huán)境中。雖然空氣負(fù)離子對環(huán)境及人體健康大有益處，但其中起作用的主要是體積小、活性高的小粒徑負(fù)離子團(tuán)，這是因?yàn)?，小粒徑的?fù)離子團(tuán)的體積小、重量輕、移動(dòng)快，具有良好的生物活性。

參照清華大學(xué)博導(dǎo)、中科院專家林金明教授所著的《環(huán)境健康與負(fù)氧離子》一書中如下定義：離子遷移率大于0.4cm2/(V`s)為小離子，小于0.04cm2/(V`s)為大離子，介于兩者之間則為中離子。接近分子大小的荷電原子團(tuán)或分子團(tuán)，都屬于小的空氣離子。定義中指的離子遷移率是指：負(fù)離子在單位強(qiáng)度(V/m)電場作用下的移動(dòng)速度，離子遷移率是分辨被測離子直徑大小的一個(gè)重要參數(shù)?？諝怆x子直徑越小，其遷移速度就越快，同時(shí)其移動(dòng)的距離跟范圍也就更大、存在時(shí)間也越久，離子遷移率是表達(dá)被測離子大小的重要參數(shù)。

負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速度與負(fù)離子離子直徑成反比，而離子遷移率與離子運(yùn)動(dòng)速度成正比，故離子遷移率與離子直徑成反比。對于我們的居住環(huán)境來說，我們的地球外層有一個(gè)固定的靜電大氣電離層（我們的通訊只所以能夠遠(yuǎn)距離傳播，實(shí)際上要感謝這層電離室對信號(hào)層對通訊信號(hào)的反射），這個(gè)電離層呈正極，與此相反，我們的大地呈負(fù)極性，才者保持一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。因此在這個(gè)天然電場環(huán)境中，正離子和負(fù)離子會(huì)呈自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（布朗運(yùn)動(dòng)），而小粒徑的負(fù)離子由于在這個(gè)靜電場中具備更佳的遷移率，所以其有更好的活性，更遠(yuǎn)的遷移距離，因此負(fù)離子在形成至最終消失的生命周期中（負(fù)離子是氧分子獲得自由電子形成的，因此在環(huán)境其它因素作用下，獲得的自由電子又會(huì)隨時(shí)失去重新變成氧分子，也就是說負(fù)離子是有存活時(shí)間的）首先能夠更遠(yuǎn)距離的自由移動(dòng)，其次由于有更久的存活時(shí)間，小粒徑負(fù)離子能更有效的形成一個(gè)健康、優(yōu)質(zhì)的整體環(huán)境空間。

6.      檢測對象說明

根據(jù)上面空氣負(fù)離子的區(qū)分及特征說明，我們建議只對中、小粒徑負(fù)離子濃度進(jìn)行監(jiān)測！

備注：

以下關(guān)于空氣負(fù)離子的分級(jí)評價(jià)及空氣清新度評價(jià)方法均針對中、小粒徑負(fù)離子

空氣質(zhì)量評級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及方法

空氣負(fù)離子濃度高低可以表明環(huán)境空氣質(zhì)量水平，尤其與人類健康密切關(guān)聯(lián)。目前，關(guān)于空氣負(fù)離子濃度與空氣清新度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尚在完善中，我們提供兩種標(biāo)準(zhǔn)參考：

1)     簡易空氣負(fù)離子評級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)空氣負(fù)離子濃度與人體健康的關(guān)系，對空氣負(fù)離子濃度評級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，見下表。

2)     總體空氣清新度評價(jià)方法

目前國內(nèi)外對空氣負(fù)離子的評價(jià)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，我們建議常規(guī)采用單極系數(shù)和安倍空氣質(zhì)量評價(jià)系數(shù)這兩個(gè)應(yīng)用的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析。

1)     單極系數(shù)(q)

在正常大氣中，空氣正、負(fù)離子濃度一般不相等，這種特征被稱為大氣的單極性。單極性用單級(jí)系數(shù)來表示，即空氣中正離子與負(fù)離子的比值，q=n+/n-。

許多學(xué)者對不同地區(qū)的相關(guān)研究表明，通常陸地上q值為1．2左右；大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為q值等于或小于1時(shí)，才能給人以舒適感。單級(jí)系數(shù)越小，表示空氣中負(fù)離子濃度比正離子濃度高得越多，對人體越有利。日本學(xué)者研究表明，當(dāng)空氣中負(fù)離子濃度值大于1000個(gè)/cm3，且q值小于1時(shí)，空氣清潔舒適，對人體健康益。

2)     安倍空氣質(zhì)量評價(jià)系數(shù)(CI)

日本學(xué)者安倍通過對城市居民生活區(qū)空氣離子的研究，建立了安倍空氣離子評價(jià)指數(shù) 。安培空氣質(zhì)量評價(jià)系數(shù)反映了空氣中離子濃度接近自然界空氣離子化水平的程度，見公式：

CI=( n-/1000)x(1/q)

公式中CI為空氣質(zhì)量評價(jià)指數(shù)；n-為空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm3)；q為單極系數(shù)；1000為滿足人體生物學(xué)效應(yīng)需求的空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm3)。

空氣質(zhì)量評價(jià)指數(shù)把空氣負(fù)離子作為指標(biāo)，同時(shí)又考慮了正、負(fù)離子的構(gòu)成比，較為全面和客觀，因此在國外的城市空氣離子評價(jià)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見下表1。

在線式大氣負(fù)離子監(jiān)測系統(tǒng)說明：

1)     方案說明：

我們的方案基于日本COM SYSTEM ,INC.公司的生產(chǎn)空氣負(fù)離子監(jiān)測儀。COM SYSTEM ,INC.為業(yè)內(nèi)的空氣離子檢測設(shè)備設(shè)計(jì)、制造商，其設(shè)計(jì)制造的COM系列空氣正/負(fù)離子檢測儀代表了業(yè)界的水準(zhǔn)。COM SYSTEM ,INC.公司目前也是:空氣中的離子密度測定方法-JIS B 9929：2006（JACA/JSA）標(biāo)準(zhǔn)的參與制訂者，同時(shí)也是日本負(fù)離子產(chǎn)品檢定機(jī)構(gòu)：日本機(jī)能性離子協(xié)會(huì)的主要?jiǎng)?chuàng)始成員,其COM-3800高精度業(yè)型空氣負(fù)離子檢測儀也是目前日本機(jī)能性離子協(xié)會(huì)正在使用和推薦使用的空氣離子測定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

COM SYSTEM ,INC.公司的空氣負(fù)離子監(jiān)測儀性能穩(wěn)定、適應(yīng)范圍廣，目前在國內(nèi)有大量應(yīng)用，良好的性能獲得了客戶的高度認(rèn)可，因此我們將其負(fù)離子監(jiān)測儀做為核心探測模塊，根據(jù)國內(nèi)實(shí)際情況而設(shè)計(jì)了此方案，該系統(tǒng)可以滿足復(fù)雜環(huán)境下長時(shí)間監(jiān)測的需要，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到云端服務(wù)器，使用者可直接在數(shù)據(jù)中心遠(yuǎn)程下載數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，整個(gè)系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程控制操作，可以一鍵實(shí)現(xiàn)待機(jī)、遠(yuǎn)程清零校正及設(shè)備維護(hù)，大大減少人工操作機(jī)會(huì)，有效提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作穩(wěn)定性及提高工作效率。

2)     系統(tǒng)組成：

l  空氣負(fù)離子監(jiān)測儀主機(jī)及數(shù)據(jù)采集模塊

l  安裝基座及立柱（含配電）

l  設(shè)備安裝箱

l  GPRS數(shù)據(jù)通訊模塊

l  LED信息發(fā)布屏

l  其它訂制模塊（PM2.5、紫外強(qiáng)度、溫/濕度、風(fēng)向/風(fēng)速、照度、噪聲）

l  其它訂制附件

3)     系統(tǒng)特點(diǎn)：

l  核心空氣負(fù)離子檢測儀采用日本產(chǎn)品，提供多種型號(hào)空氣負(fù)離子監(jiān)測儀選擇，滿足純負(fù)離子指數(shù)監(jiān)測或者安倍系數(shù)法空氣清新度檢測。

l  支持遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制負(fù)離子檢測儀工作狀態(tài)（模式切換、調(diào)零、待機(jī)）

l  集成度高，方案靈活：系統(tǒng)可集成揚(yáng)塵（PM2.5/PM10、TSP），噪聲，氣象要素（溫度濕度，風(fēng)速風(fēng)向，大氣壓，降雨量，太陽輻射等）其它氣象指數(shù)，可以滿足不同場合使用需求

l  良好的抗外界環(huán)境因素影響性能（防亂流、結(jié)露保護(hù)、自動(dòng)除濕等），可滿足復(fù)雜環(huán)境中長期工作要求

l  系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)前所有做過的案例中，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，系統(tǒng)具有自檢與自我恢復(fù)功能。

l  多媒體顯示：可配單色，雙色，三色，全彩，液晶屏，可對顯示界面進(jìn)行定制，附 加顯示時(shí)間日期，新聞滾筒播出廣告內(nèi)容

l  網(wǎng)絡(luò)功能：RS-485 通訊接口。GPRS無線傳輸、AC220V 或 DC24V 供電

l  可擴(kuò)展的功能：提供其它氣體傳感器選擇，提供不同規(guī)格的顯示屏接口，預(yù)留了可擴(kuò)展氣體監(jiān)測顯示的接口

l  標(biāo)配LED 無線信息發(fā)布平臺(tái)：操作專業(yè)簡捷、管理方便，傳輸穩(wěn)定，可靠性高；可以傳輸文字等節(jié)目信息，不受距離限制，應(yīng)用廣泛；終端掉線上線后可以實(shí)現(xiàn)續(xù)傳，節(jié)省流量

互聯(lián)網(wǎng)端云平臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

4)     負(fù)離子監(jiān)測儀選型說明

我們提供兩種型號(hào)的空氣負(fù)離子檢測儀選擇：

l   日本COM-3600空氣負(fù)離子檢測儀，檢測遷移率設(shè)定為0.7，測量范圍：1~500萬個(gè)負(fù)離子/cm³,內(nèi)置溫度、濕度傳感器

l   日本COM-3800空氣負(fù)離子檢測儀(雙探測器），正離子和負(fù)離子同時(shí)監(jiān)測，檢測遷移率設(shè)定為0.7，測量范圍：1~500萬個(gè)負(fù)離子/cm³,內(nèi)置溫度、濕度傳感器

我們提供的負(fù)離子檢測儀均采用冷凝管式結(jié)構(gòu)（或電容式）的負(fù)離子檢測儀，這是目前中空氣離子檢測儀成熟的一種方法，技術(shù)上已非常成熟，可以有效解決其它結(jié)構(gòu)固有的電解邊緣效應(yīng)，冷凝管圓筒本身的結(jié)構(gòu)在保持氣流通過的平順性的時(shí)間，可以非常有效的收集負(fù)離子，具備非常好的穩(wěn)定性及精確性，對中、小粒徑負(fù)離子（特別是環(huán)境中的自然負(fù)離子）具備很好的檢測效果，非常適合環(huán)境中的自然負(fù)離子濃度監(jiān)測。

COM-3600型號(hào)是單通道型號(hào)，內(nèi)置大規(guī)格的傳感器以及強(qiáng)化的主機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具備完整的遠(yuǎn)程控制功能，具備手動(dòng)模式及自動(dòng)模式功能，滿足純負(fù)離子指數(shù)評價(jià)和安倍指數(shù)評價(jià)要求，可適合于復(fù)雜環(huán)境中使用，滿足專業(yè)用戶大數(shù)量量采集需求。

COM-3800型號(hào)是COM-3600的雙探頭版本，內(nèi)置兩個(gè)大規(guī)格傳感器，可同時(shí)對空氣正離子濃度和負(fù)離子濃度進(jìn)行監(jiān)測，滿足純負(fù)離子指數(shù)評價(jià)和安倍指數(shù)評價(jià)，具備完整的遠(yuǎn)程控制功能，適合于復(fù)雜環(huán)境中使用，滿足專業(yè)用戶大數(shù)量量采集需求。

備注：

根據(jù)客戶預(yù)算需要，我們也提供其它型號(hào)的負(fù)離子傳感器型號(hào)選擇，具體可直接跟我們技術(shù)工程人員咨詢！

設(shè)備滿足標(biāo)準(zhǔn)

l  日本 JIS B 9929-2006 空氣中離子密度測定方法

l  中國 GB/T 18809-2002 空氣離子測量儀通用規(guī)范

主要技術(shù)參數(shù)：