PMS5003
PMS7003 مستشعر Plantower PMS 5003 وPMS 7003
PMS 7003 وPMS 5003 هي أجهزة الاستشعار السابعة والجيل الخامس من سلسلة PMSx003 التي تم تطويرها بواسطة برج النبات (الاسم الصيني 攀藤).
إعداد التجربة
في هذه التجربة، تم وضع 3 PMS 7003 و3 PMS 5003 معًا. الهدف هو فهم دقة قراءات أجهزة الاستشعار الفردية، ومستوى الخطأ المحتمل الناجم عن عدم وجود معايرة فعالة لأجهزة الاستشعار منخفضة التكلفة.
لكل جهاز استشعار (PMS5003 وPMS7003)، هناك 3 أجهزة استشعار (تُعرف باسم PMSx003 #1 و#2 و#3) تعمل بالتناوب على مدى 3 دقائق. وفي كل دقيقة، يتم جمع بيانات آخر 30 ثانية فقط، حيث يتم الاحتفاظ ببيانات الـ 30 ثانية الأولى للسماح للمستشعر بتثبيت مخرجاته.
يوجد مستشعر PMS5003 إضافي (رقم #4): وهو عبارة عن مستشعرات (قديمة) مستعملة تعمل في الوضع المستمر لعدة أشهر في الهواء الطلق. الهدف من هذا المستشعر هو فهم ما إذا كانت الدقة تقل مع تقدم العمر (أثناء توقف الليزر أو المروحة).
أوراق المواصفات: PMS5003.pdf and PMS7003.pdf.لاحظ أن بيانات PMSx من المستشعر تأتي في نسختين: '标准颗粒物' (الجسيمات القياسية أو CF-1، البايتات 4-9) و'大气环境下' (البيئة الجوية، البايتات 10) -15). إنها الثانية التي نستخدمها في هذه التجارب (شكرًا لبارت على التوضيح).
جهاز الاستشعار المسيل للدموع
الصور التالية مأخوذة من جهاز PMS5003 الذي يعمل لعدة أشهر في الهواء الطلق في الوضع المستمر.
والخبر السار هو أن Plantower تمكنت من القيام بتصميم ميكانيكي جيد جدًا يمنع تراكم الغبار على الجانب الأمامي من PCB (انظر الصورة A على اليمين)، حيث يتم تركيب الليزر والصمام الثنائي. بالمقارنة مع تراكم الغبار على Dylos، فإن ذلك يضمن عمرًا أفضل بكثير ودقة بيانات أفضل متأخر , بعد فوات الوقت.
من حيث المكونات الكهربائية والإلكترونية، فإن PMS5003 لا يختلف تمامًا عن التصميم الأولي PMS1003. لا تزال وحدة المعالجة المركزية Cypress CY8C4245، والتي تم استخدامها بواسطة ARM Cortex-M0 المدمج الذي يعمل بسرعة 48 ميجا هرتز مع ADC مخصص. عينة الإخراج من الصمام الثنائي.
معلومات الوقت الحقيقي
يشير db إلى صندوق الغبار ويتم قياسه بعدد مرات كل دقيقة. على سبيل المثال، يمثل db2.5-um عدد الجسيمات التي يبلغ قطرها الديناميكي الهوائي أقل من 2.5 ميكرومتر؛
السلسلة الزمنية للأحوال الجوية
هناك حاجة إلى ظروف الأرصاد الجوية، وخاصة الرطوبة النسبية (RH)، لأن الرطوبة النسبية العالية قد يكون لها تأثير مباشر على حجم حجم الجسيمات التي اكتشفها الليزر. بالنسبة لأجهزة استشعار BAM، هناك في الواقع حاجة إلى رطوبة ثابتة.
يعتمد الرسم البياني أعلاه على محطة CWOP EW2754. يعتمد الجدول أدناه على القراءات في الوقت الفعلي من محطة GAIA A12.
السلسلة الزمنية للجسيمات
لاحظ أن الرسوم البيانية الثلاثة الأولى للسلاسل الزمنية تعرض القيم باستخدام مؤشر جودة الهواء (وليس ملغم/م3 الخام). يعتمد مؤشر جودة الهواء (AQI) على نقاط التوقف الخاصة بوكالة حماية البيئة (EPA) الأمريكية. بالنسبة إلى PM1، يتم استخدام نقاط التوقف PM2.5.
بالنسبة للرسوم البيانية للمواد الجسيمية، تظهر قياسات BAM المرجعية من المحطات المجاورة، ولكن لا تؤخذ في الاعتبار لمؤامرة الانحراف ~ الهدف من هذه التجارب هو فهم الانحراف بين أجهزة الاستشعار من نفس النوع (مثل PMS) وليس بين أجهزة الاستشعار التي تستخدم تقنيات مختلفة (مثل عداد الليزر مقابل التوهين بيتا).
يتم حساب مخططات الانحراف الموجودة أسفل كل سلسلة زمنية على أنها الفرق بين الحد الأدنى (باللون الأزرق). القيمة القصوى (باللون الأحمر) ومتوسط القراءة لكل كتلة فترة 5 دقائق. يعرض المحور X القيمة المتوسطة، ويعرض المحور Y الفرق بين الحد الأدنى/الحد الأقصى والمتوسط. بالنسبة للرسوم البيانية الثلاثة الأولى للسلاسل الزمنية، يتم التعبير عن الفرق بـ AQI: بهذه الطريقة، من السهل تقييم الخطأ المحتمل في قيمة AQI لتلك المستشعرات منخفضة التكلفة.
مقارنة بين الجسيمات القياسية (الجسيمات القياسية) والغلاف الجوي القياسي (البيئة الجوية)
The graphs below shows the correlation for the CF1 (X, absyss) and the ratio CF1/SAT (Y, ordinate), for the PM2.5 and PM10 data.
The almost too perfect correlation between approx. 30 mg to 100 mg for PM2.5 / PMS5003, (40mg to 150 for PM10) does not sound too scientific...
cf1<30 ⇒ sat=cf1
cf1>100 ⇒ sat = cf1 * 2/3
cf1 in ∈ [30;100] ⇒ sat = 30 + cf1 * (cf1-30)/70 * 2/3
The formula has been updated with correct ratio (2/3)
أحد الأسئلة المثيرة للاهتمام هو ما إذا كانت نسبة CF-1/SAT جزءًا من عملية المعايرة التي يقوم بها Plantower؛ على الأقل، بالنسبة لـ PM2.5، تختلف العتبة العليا لـ PMS7003 وPMS5003 (85 للأول، و100 للثاني). عند توفر بيانات كافية، سيتم تحديث هذه الصفحة بالإجابة...
العلاقة بين PM10 وPM2.5
في الوقت الحالي، يبدو الارتباط خطيًا تمامًا، ولكن بمجرد أن يأتي حدث التلوث PM10 التالي، سيكون الرسم البياني قادرًا على تأكيد كفاءة اكتشاف حجم الصندوق.
علاوة على ذلك، أحد الأنماط المثيرة للاهتمام التي يجب التحقق منها هو المنحنى غير الخطي، والذي يمكن رؤيته على مستشعر Dylos. يرجع هذا النمط المنحني إلى عدم قدرة المستشعر على اكتشاف صناديق الجسيمات المختلفة بشكل صحيح، بسبب وجود عدد كبير جدًا من الجسيمات التي "تعيق" الصمام الثنائي. في الوقت الحالي، يعتبر تلوث الهواء منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن اكتشاف هذه الظاهرة، ولكن بمجرد حلول فصل الشتاء، ستؤكد البيانات وجود هذا النمط من عدمه.
السلسلة الزمنية للجسيمات (الإعداد الداخلي)
--
