Наиболее распространенным способом измерения качества воздуха, если речь идет о частицах PM ₁₀ и PM _2,5 , является использование так называемых бета-мониторов затухания , также известных как BAM (см. рисунок справа). Это профессиональное оборудование, а также единственное официальное оборудование, используемое для мониторинга качества воздуха в Китае, США и большинстве стран мира. Самым известным производителем является американская компания Met-One .

Принцип работы BAM довольно прост: он измеряет уменьшение количества бета-частиц (электронов), прошедших через тонкий слой твердых частиц (PM). Чем больше толщина слоя PM, тем меньшее количество бета-частиц может пройти через него.

Единственная проблема с этим видом оборудования БАМа заключается в том, что его стоимость оценивается в 120 тысяч юаней (15 тысяч евро). Только в Китае их около 500 (около 10 станций на каждый город), но этого недостаточно, поскольку во многих городах все еще нет показаний PM _2,5 . В Таиланде имеется 21 автоматическая (т.е. с почасовым считыванием) станция, но ни одна из них не предоставляет данные о PM _2,5 . А во Вьетнаме всего 3 станции на всю страну.

Итак, пока правительства всех стран мира инвестируют в совершенно новые мониторы бета-затухания, можно ли что-нибудь сделать? Тогда ответ – да ! На самом деле существует относительно доступное оборудование, которое можно использовать для измерения качества воздуха на основе PM ₁₀ и PM _2,5 . Самый известный из них — счетчик частиц воздуха Dylos:

Если вы хотите узнать, как работает счетчик частиц воздуха Dylos, обратитесь к превосходной работе по обратному проектированию Матиаса с сайта woodgears.ca или просто с веб-сайта Dylos ( www.dylosproducts.com/ ). Вы также можете обратиться к исследовательской статье «Недорогой прибор для анализа частиц из окружающей среды на основе оптического рассеяния», чтобы понять теорию, лежащую в основе измерений.

Примечание: эта статья была написана в 2013 году. Хотя монитор Dylos по-прежнему является хорошим продуктом, в настоящее время существуют гораздо лучшие и доступные продукты для мониторинга, поэтому мы больше не рекомендуем покупать продукт Dylos.

Например, вы можете ознакомиться с ассортиментом станций мониторинга качества воздуха GAIA от ES Labs.

Чтобы доказать, что такое оборудование Dylos можно использовать в качестве временного решения для измерения качества воздуха, мы провели в нашей лаборатории небольшой эксперимент на базе Dylos DC 1100 Pro с интерфейсом ПК . Dylos PC 1000 pro относительно недорог, его можно купить на Amazon за 319 долларов.

Обратите внимание, что вам необходима профессиональная версия с интерфейсом ПК . Pro необходим для измерения частиц размером до PM _2,5 , поскольку непрофессиональная версия может обнаруживать только частицы PM10 или больше. Версия интерфейса ПК обязательна, поскольку она обеспечивает последовательный интерфейс, необходимый для автоматического извлечения данных с монитора dylos на ПК.

Если вы покупаете оборудование из Китая, на сайтах Taobao или Jndong (jd.com), будьте осторожны и обязательно закажите правильную версию. Самая распространенная версия DC 1100 без интерфейса ПК. Лишь немногие магазины на Taobao предоставляют эту правильную версию, а на момент написания статьи jd.com даже не предоставляет правильную версию. Если вам нужна помощь в покупке оборудования из Китая, вы можете обратиться к нам с темой «Заказ оборудования Dylos», и мы поможем вам с заказом.

Для автоматического извлечения данных и отправки их на сервер используется Raspberry PI (56 долларов США) и кабель последовательного порта к USB (9 долларов США), общая стоимость спецификации составляет 375 долларов США. (Вы можете купить все эти материалы на Amazon, нажав на изображения ниже)

Dylos DC1100 pro with PC interface	Serial to USB cable	Raspberry PI

Документация и сценарии для подключения счетчика частиц Dylos к Raspberry PI, а также автоматической загрузки данных dylos на сервер проекта World Air Quality Index доступны бесплатно на github: github.com . Если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете связаться с нами с темой «Эксперимент Дилос».

Также обратите внимание, что когда вы устанавливаете счетчик частиц Dylos снаружи, вам необходимо внимательно следить за тем, где вы его размещаете. В идеале он должен находиться в месте, где не слишком ветрено, так как ветер может оказать существенное влияние на показания (причина в том, что счетчик Dylos использует простой вентилятор для притока воздуха и объема притока воздуха). в минуту должна быть постоянной для получения точных показаний ~ Этот простой вентилятор является одной из причин, почему этот вид материала настолько доступен по сравнению с профессиональными датчиками MetOne BAM).

Чтобы сравнить показания Dylos с показаниями BAM, мы используем данные BAM, предоставленные Пекинским сельскохозяйственным выставочным залом Чаоян (朝阳农展馆), поскольку наша станция расположена в районе Санлитунь Сохо.

А вот результат в реальном времени: синяя линия — это показания дилоса (обновляются каждую минуту), а красная линия — данные BAM (обновляются каждый час). Первый график предназначен для сравнения показаний PM ₁₀ , а второй график сравнивает показания PM _2,5 . Также обратите внимание, что данные BAM предоставляются непосредственно в мкг, т. е. не конвертируются в уровни AQI.

(Click on the picture to open the real time version)

Как видите, сходство между чтением dylos и BAM довольно велико, но не всегда полностью сопоставимо. Во второй части этого поста (который мы напишем через два месяца, как только соберем достаточно данных) мы предоставим больше статистических данных о показаниях.

Также, если вы заинтересованы присоединиться к этому эксперименту, создав собственную станцию Dylos, свяжитесь с нами . Мы предоставим все скрипты и подробную настройку, а также добавим вам базу данных датчиков, чтобы вы могли видеть свои показания в режиме реального времени.

В продолжение этой статьи вы можете ознакомиться с новой публикацией о техническом обслуживании эксперимента Dylos Air Particle Conter .