利用激光粉尘仪进行空气质量监控

一、实验仪器介绍

　　激光粉尘仪由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

(1)激光粉尘仪整流器：最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。

(2)激光粉尘仪平波回路：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。

(3)激光粉尘仪逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

二、实验过程

根据激光粉尘仪的功能，我们设计了两组对比实验。

实验1：将传统的黑板与电子白板作对比，分别测量两者在写了30分钟相同字数的内容后的粉尘浓度。

实验2：将电子蚊香与传统蚊香作对比，分别测量二者使用10分钟后的粉尘浓度。

正式测量前，我们先将激光粉尘仪中的气体换成标准2.5进气阀，并校正湿度和空气流量与当地k相差+-0.01；之后将改锥拔出，把箭筒旋至测量，使用连续监测，测量10组正常空气环境的数据，取得的平均值将作为对照数据。再重复上述过程，分别在每组实验中获得20组数据，并取平均值。

三、实验数据

我们用X代表利用激光粉尘仪测定的粉尘含量值。经过10次对正常空气环境的测量后，我们将取得的平均值作为对照数据，即X(对照)=0.043mg/m3。

随后我们分别进行两组实验，在获得20组数据后，取得的平均值如下：

实验1结果：X（黑板）=0.7398 mg/m3

X（白板）=0.0610 mg/m3

实验2结果：X（传统蚊香）=0.6931 mg/m3

X（电子蚊香）=0.0923 mg/m3

四、实验结论

在将两组实验的结果与对照数据进行比对后，我们发现：传统黑板所释放的粉尘明显高于使用电子板所释放的粉尘量；使用传统蚊香所释放的粉尘明显高于使用电子蚊香释放量。相比之下，使用电子白板和电子蚊香更为健康环保。