Zastosowanie laserów półprzewodnikowych w technologii wykrywania pyłu PM2,5

Sep 25, 2024

Zostaw wiadomość

Technologia wykrywania kurzu została po raz pierwszy opracowana w latach pięćdziesiątych XX wieku. Kraje rozwinięte, reprezentowane przez Wielką Brytanię, Stany Zjednoczone, Japonię i Niemcy, przejęły wiodącą rolę w przeprowadzeniu odpowiednich badań i zastosowały je do monitorowania pyłów przemysłowych i kopalnianych oraz innych scenariuszy mających na celu kontrolę i zapobieganie różnym chorobom zawodowym powodowanym przez wdychany pył. Po dziesięcioleciach rozwoju technologia wykrywania kurzu oparta na zasadzie rozpraszania światła stopniowo wkracza do zastosowań cywilnych, takich jak oczyszczacze powietrza. Od XXI wieku, wraz z przyspieszeniem procesu industrializacji Chin, zanieczyszczenie środowiska jako produkt uboczny staje się coraz bardziej widoczne, a problem zamglenia wpływa na zdrowie układu oddechowego mieszkańców miast. Dlatego też technologia wykrywania zanieczyszczeń cząstkami stałymi, reprezentowana przez „PM2,5”, również po raz pierwszy znalazła się w centrum uwagi opinii publicznej i stała się kluczowym tematem szerokiego zainteresowania społecznego. Czujniki PM2,5 stopniowo stają się ważnym narzędziem do wykrywania jakości powietrza w pomieszczeniach zamkniętych, samochodach i miejscach publicznych.

 

news-336-234
 
 

Wczesne czujniki kurzu wykorzystywały głównie diody LED na podczerwień jako źródła światła, które wytwarzały ciepło przez rezystory w celu uzyskania przepływu gorącego powietrza. Cząsteczki znajdujące się w powietrzu, po zetknięciu się ze źródłem światła LED, ulegają rozproszeniu i są odbierane przez światłoczuły detektor w celu wygenerowania sygnałów elektrycznych o różnej wielkości. Po amplifikacji i obliczeniach otrzymuje się wyniki detekcji. W tej technologii, ze względu na małe natężenie rozproszonego światła LED oraz słaby przepływ powietrza generowany przez rezystor grzejny, jest ona zwykle skuteczna tylko w przypadku większych cząstek o średnicy większej niż 1μm i może jedynie charakteryzować zmiany cząstek w powietrzu poprzez cykl pracy sygnału elektrycznego. Błąd wartości pomiaru jest maksymalizowany i nie można go dostosować do zmieniającego się środowiska źródła pyłu, co utrudnia monitorowanie w czasie rzeczywistym cząstek takich jak PM2,5.

TO-5 logo
 

W pogoni za wyższą wydajnością w czujnikach PM2,5 zaczęto wprowadzać technologię laserową, wykorzystującą lasery półprzewodnikowe małej mocy jako źródła światła w celu zastąpienia oryginalnych diod LED na podczerwień. Za pomocą wentylatora lub dmuchawy pobrane powietrze jest wpychane w obszar, w którym znajduje się wiązka lasera. Cząsteczki w powietrzu rozpraszają laser, a kąt rozproszenia i rozkład natężenia światła cząstek o różnych rozmiarach są różne; instalując detektory światłoczułe w różnych miejscach, rozproszone światło jest zbierane i przekształcane na sygnały elektryczne. Po analizie można szybko uzyskać stężenie cząstek o różnej wielkości, uzyskując w ten sposób wysoką precyzję pomiaru.

Oprócz urządzeń wewnętrznych rośnie również zapotrzebowanie na wykrywanie PM2,5 w samochodach i na zewnątrz. W obliczu bardziej złożonego środowiska użytkowania, laser półprzewodnikowy małej mocy zastosowany w czujniku musi nie tylko mieć stabilną moc wyjściową światła, ale także pracować przez długi czas w szerokim zakresie zmian temperatury otoczenia, co wiąże się z wyższymi wymaganiami opierają się na ogólnej niezawodności lasera. Na początku w czujnikach PM2,5 używano głównie importowanych marek, ale w ostatnich latach Brandnew dokonał kluczowych przełomów technologicznych w badaniach i rozwoju laserów półprzewodnikowych, wprowadzając zaawansowane technologie, takie jak projektowanie i wzrost struktury epitaksjalnej o wysokiej niezawodności, wysoka wysokiej jakości proces powlekania powierzchni wnęki, w pełni automatyczny proces eutektyki złota i cyny, w pełni automatyczne starzenie i ocena testowa w dziedzinie produkcji laserów półprzewodnikowych małej mocy. Produkty z laserem półprzewodnikowym małej mocy reprezentowane przez 650 nm i 790 nm mogą pracować stabilnie w trudnych warunkach w zakresie od -40 stopnia do 85 stopni. Zostały docenione przez wiodące firmy i wielu klientów z branży w zakresie wykrywania PM2,5 i od wielu lat są szeroko stosowane w czujnikach PM2,5 wewnętrznych i zewnętrznych oraz montowanych w pojazdach.

 

„Zastosowanie laserów w technologii wykrywania pyłu PM2,5 polega głównie na wykrywaniu stężenia PM2,5 przy wykorzystaniu zasady rozpraszania lasera w celu przekształcenia sygnału rozproszonego przez cząstki PM2,5 w konwersję fotoelektryczną. W tej metodzie jako źródło światła zastępuje się oryginalną diodę LED na podczerwień, wykorzystującą laser półprzewodnikowy o małej mocy. Pobrane powietrze jest wypychane w obszar, w którym znajduje się wiązka lasera, za pomocą wentylatora lub dmuchawy. Cząsteczki w powietrzu rozpraszają laser, a kąt rozproszenia i rozkład natężenia światła cząstek o różnych rozmiarach są różne. Instalując detektory światłoczułe w różnych lokalizacjach, rozproszone światło jest zbierane i przekształcane odpowiednio w sygnały elektryczne. Po analizie można szybko uzyskać stężenie cząstek o różnej wielkości, uzyskując w ten sposób wysoką precyzję pomiaru.

Zastosowanie tej technologii nie tylko poprawia wydajność czujników PM2,5, ale także sprawia, że ​​wyniki pomiarów są dokładniejsze i bardziej wiarygodne. Laserowy czujnik pyłu PM2,5 może wykrywać cząstki o wielkości 0,3 μm i może dokładnie mierzyć wartości PM1.0, PM2,5 i PM10, zapewniając wyższą dokładność i wydajność niż tradycyjne metody. Ponadto laserowe czujniki kurzu PM2,5 można nie tylko wbudować w urządzenia gospodarstwa domowego, takie jak oczyszczacze powietrza, klimatyzatory i systemy świeżego powietrza, ale są również szeroko stosowane w dziedzinach przemysłu i ochrony środowiska, takich jak internetowe systemy monitorowania zapylenia i jakości powietrza mikrostacyjne systemy monitorowania, stanowiące skuteczny środek techniczny monitorowania i kontroli stężenia cząstek stałych w powietrzu.

Krótko mówiąc, zastosowanie technologii laserowej umożliwiło technologii wykrywania pyłu PM2,5 osiągnięcie jakościowego skoku, który nie tylko poprawia dokładność i efektywność pomiaru, ale także zapewnia ważne wsparcie techniczne w zakresie ochrony środowiska i poprawy jakości powietrza.

 

SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI, ABY UZYSKAĆ ​​WIĘCEJ INFORMACJI

Brandnew będzie także w dalszym ciągu wykorzystywać własne atuty, podążać ścieżką niezależnych innowacji, energicznie promować innowacje technologiczne, dążyć do zostania dostawcą usług w zakresie zaawansowanych produktów optoelektronicznych i wiodących rozwiązań oraz wyprowadzić krajowe lasery półprzewodnikowe na nowy poziom.

Założona w 2011 roku firma Professional Laser diode dostawca, produkuje lasery diodowe dużej mocy i systemy w szerokim zakresie mocy wyjściowych i długości fal.

Mocnymi stronami BrandNews są utalentowani pracownicy, inżynieria jakości, kontrola procesów, rozwój produktów i produkcja masowa. Nasza gama produktów daje to poczucie naszym klientom, którzy szybko rozumieją, że nasze rozwiązania pomagają im zaoszczędzić czas w systemie fotonicznym RD i pracach integracyjnych.

Nasz adres

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

Numer telefonu

0086 181 5840 0345

E-mail

info@brandnew-china.com

modular-1