PMS5003
PMS7003 Сензор Plantower PMS 5003 и PMS 7003
Сензорите PMS 7003 и PMS 5003 са 7-мо или 5-то поколение от серията PMS x 003, разработена от Plantower (китайско име 攀藤).
Настройка на експеримента
За този експеримент 3 PMS 7003 и 3 PMS 5003 са разположени заедно. Целта е да се разбере точността на показанията на отделните сензори и потенциалното ниво на грешка, предизвикано от липсата на ефективно калибриране на евтини сензори.
За всеки сензор (PMS5003 и PMS7003) има 3 сензора (идентифицирани като PMSx003 #1, #2 и #3), работещи редуващо се за период от 3 минути. За всяка минута се събират данни само за последните 30 секунди, като първите 30 секунди се запазват, за да може сензорът да стабилизира изхода си.
Има допълнителен сензор PMS5003 (номер #4): Това е използван (стар) сензор, който работи в непрекъснат режим няколко месеца на открито. Целта на този сензор е да разбере дали точността намалява с възрастта (по време на износването на лазера или вентилатора).
Спецификации: PMS5003.pdf and PMS7003.pdf.Обърнете внимание, че PMS x данните от сензора идват в два вида: „标准颗粒物“ (Стандартни частици или CF-1, байтове 4-9) и „大气环境下“ (Атмосферна среда, байтове 10-15). Това е вторият, който използваме за тези експерименти (Благодаря на Барт за пояснението).
Разрушаване на сензора
Следните снимки са направени от PMS5003, работещ няколко месеца на открито в непрекъснат режим.
Добрата новина е, че Plantower успя да направи доста добър механичен дизайн, който предотвратява натрупването на прах от предната страна на печатната платка (виж изображение A вдясно), където са монтирани лазер и диод. В сравнение с натрупването на прах върху Dylos , това гарантира много по-добър живот и точност на данните във времето.
По отношение на електрически и електронни компоненти, PMS5003 не се различава много от първоначалния дизайн на PMS1003. Процесорът все още е Cypress CY8C4245 , който комбиниран ARM Cortex-M0, работещ на 48Mhz със специален ADC, използван за вземане на проби от изхода от диода.
Данни в реално време
db означава контейнер за прах и се измерва в брои в минута. Например db2.5-um представлява броя на частиците с аеродинамичен диаметър под 2,5 µm;
Времеви редове за метеорологичните условия
Метеорологичните условия и особено относителната влажност (RH) са необходими, тъй като високата RH може да има пряко въздействие върху размера на размера на частиците, открит от лазера. За BAM сензорите всъщност има изискване за постоянна влажност.
Горната графика е базирана на CWOP станция EW2754 . Таблицата по-долу се основава на показанията в реално време от нашата станция GAIA A12
Времеви редове за прахови частици
Обърнете внимание, че първите 3 графики на времеви серии показват стойностите, използващи AQI (а не необработени mg/m3). AQI се основава на граничните стойности на US EPA. За PM 1 се използват точките на прекъсване PM 2,5 .
За графиките на праховите частици са показани референтните BAM измервания от съседните станции, но не са взети под внимание за диаграмата на отклонението ~ целта на тези експерименти е да се разбере отклонението между сензори от един и същи тип (напр. PMS) и не между сензори, използващи различни технологии (напр. лазерен брояч срещу бета затихване).
Графиките на отклонението под всеки времеви ред се изчисляват като разликата между минималните (в синьо) респ. максималната (в червено) стойност и средното отчитане за всеки блок от 5 минути. Оста X показва средната стойност, а оста Y разликата между min/max и средната стойност. За първите 3 графики на времеви серии разликата се изразява в AQI: По този начин е лесно да се оцени потенциалната грешка в стойността на AQI на тези евтини сензори.
Сравнение между стандартни частици (стандартни прахови частици) и стандартна атмосфера (атмосферна среда)
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)
Един интересен въпрос е дали съотношението CF-1/SAT е част от процеса на калибриране, извършван от Plantower; Поне за PM2.5 горният праг за PMS7003 и PMS5003 е различен (85 за първия и 100 за втория). Когато има достатъчно данни, тази страница ще бъде актуализирана с отговора...
Корелация между PM10 и PM2.5
Засега корелацията изглежда напълно линейна, но веднага щом настъпи следващото замърсяване с PM 10 , графиката ще може да потвърди ефективността на откриването на размера на контейнера.
Освен това, един интересен модел за проверка е нелинейната крива, която може да се види на сензора Dylos. Този извит модел се дължи на това, че сензорът не е в състояние да открие правилно различните контейнери за частици, причинени от твърде голям брой частици, които „запушват“ диода. Засега замърсяването на въздуха е твърде ниско, за да се открие това явление, но веднага щом настъпи зимата, данните ще потвърдят съществуването на този модел или не.
Времеви редове за прахови частици (настройка на закрито)
--
