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[技术资料] [ZT]Dylos 空气微粒计数器实验,第一部分

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发表于 2013-12-23 10:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
Dylos 空气微粒计数器实验,第一部分+ Q! ^% q- p; V' q6 g' N6 G5 K/ r
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FAQ entry originaly posted on September 8th 20130 L7 T. v1 F3 L* B9 h

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$ k: T6 N1 O3 r! ^4 D4 f# I9 Z& ~测量空气质量最常见的方法,只要是有关PM10 与 PM2.5微粒的检测,就会使用Beta衰减检测器(Beta Attenuation Monitors),又叫做BAM(请看右侧的图片)。这些都是专业仪器,也是中国,美国和其他大都数国家官方唯一用来检测空气质量的仪器。最有名的制造商是位于美国的Met-One公司。% Z& p# {) f5 M, M. [
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BAM的工作原理非常简单:它可以测量beta粒子(电子)穿不通过一层薄薄的悬浮微粒物质(PM)后减少的数量。随着PM层厚度的增加,能穿过的beta粒子数量越低。
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BAM仪器的唯一的主要问题就是它的价格。它的价格预计在12万人民币左右(1万5千欧元)。在中国,目前官方监测站大约有500个BAM仪器(平均每个城市大约有10个监测站)。但是这些还不够,由于还有许多城市不能提供PM2.5读数。在泰国,有21个自动(提供每小时读数的)监测站,但是却没有一个可以提供PM2.5数据的监测站。在越南,全国只有3个监测站。
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因此,在等待全世界各国政府过买更多最新的Beta 衰减检测器的时候,有没有别的事情可以做呢?答案是有的!事实上,有一种相对可负担得起的仪器可以用来检测空气质量中的PM10 和 PM2.5的数值。其中最有名的是Dylos空气微粒计数器(Dylos Air Particule counter)
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如果你想了解更多有关Dylos空气微粒计数器的工作原理,请参考Matthias 在逆向工程方面杰出的研究,或者直接访问Dylos的网站(www.dylosproducts.com/).
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0 {9 P3 K0 a# I. b为了证明dylos仪器同样可以用来作为检测空气质量的仪器,我们在我们的实验室里用Dylos DC 1100 Pro, 带PC接口设置了一个实验。这个专业版的仪器可以在亚马逊上买到,价格是310美元 (1888人民币)。虽然相比之下Dylos DC 1100 较便宜些,但是需要注意的是必须要购买专业版的仪器 (Pro, 带PC接口),因为它提供一个电脑接口,可以强制自动提取数据。; i- q+ e: P% m" H% e& Q+ d" H

/ c% u3 ]7 A8 J& W  U8 I( m如果你想在中国购买Dylos DC 1100 Pro, 带PC接口仪器,请确定你购买的正确的专业版仪器。目前,在京东上海没有找到出售专业版仪器的卖家,在淘宝上只有几个卖家。如果你真的想尽快买到我们推荐的Dylos DC 1100 Pro, 带PC接口 专业版仪器,但是又不想等待到货时间,可以购买价格更贵的Dylos DC 1700,但是Dylos DC1700仅是做了一些简单的升级,并不会改变我们检测出的空气质量检测结果。- t- Z) O( S- N3 C. m: `8 W
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为了把自动提取的数据传输到服务器,还需要:Raspberry PI (278人民币) 和一个连接USB数据线(20人民币), 清单总计:2188人民币左右。
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Dylos DC1100 pro
) a6 H2 P3 C, U1 Z6 u' m4 `with PC interface
Serial to USB cableRaspberry PI

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The documentation and scripts for connecting the Dylos particules counter to the Raspberry PI, and automatically uploading the dylos data to the aqicn server are available freely from github: github.com/aqicn/dylos. If you have any questions, you can contact us with the subject "Dylos Experiment".# o" w+ J' L$ M" L8 ]0 \: A

) B( N) M" O8 g/ f  PAlso, please note that when you setup your Dylos Particule Counter outside, you need to be carefull where you locate it. Ideally, it should be in a place which is not too windy, as the wind can have a significant impact on the readings (The reason is that the Dylos counter is using a simple fan to get the air inflow, and the volume of air inflow per minute needs to be constant in order to have accurate readings ~ This simple fan is one of the reason why this kind of material is so affordable compared to the professional MetOne BAM sensors).$ n$ O* q4 J, L/ D
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5 Q0 c1 ]: p( \) Z" _; e为了更好地比较Dylos与BAM两种仪器的读数,因为给我们提供Dylos数据的监测站在三里屯SOHO附近,因此,我们采用了朝阳区农业展览馆监测站提供的BAM数据。# x" R3 C% q. Y
# s) D$ Y* v% r+ ^5 z, X
这里是两种数据的实时结果:蓝色的数据线是Dylos的读数(每分钟更新),红色的数据线表示的是BAM的数据(每小时更新)。第一幅曲线图比较的是PM10的读数,第二幅图比较的是PM2.5的读数。' h7 o: I2 ]2 F

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* j! t, ]  g* ~$ `(点击照片可以打开全部的实时数据)+ L6 W1 m, \" M. G+ S8 u% ^) d
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# M* s1 z  H7 |$ a9 {- ]如图所见,Dylos与BAM读数间的相似度非常高,但也并不总是对得上的。在这篇文章的第二部分(将在两个后,收集到足够的数据后发表),我们将提供更多有关读书的统计分析数据。" s; h! j( |( G5 I% D* k& [

/ c7 K9 n8 R- u$ H& R* o如果你有兴趣参加这个实验,建立你自己的Dylos监测站,请与我们联系。我们会为你提供所有的程序代码与设置细节,安置你的数据库传感器,这样你就可以实时观测到你自己的读数了。
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