【应用】推荐SM-UART-04L激光粉尘浓度传感器用于煤矿粉尘PM2.5检测，可连续工作平均40000个小时而无需校准

时间： 2020-03-26 来源：Amphenol Sensors

技术问答

SM-UART-04L是安费诺先进传感器部门推出的一款用于PM2.5颗粒检测的传感器。其原理是通过光散射原理激光粉尘传感器可以检测香烟烟雾等细小颗粒，并通过信号输出的脉冲来进行区分粒径。本文为其介绍其在其在煤矿粉尘PM2.5检测与防治的应用，用于解决矿用环境下的粉尘检测。

图 1 测量原理

图 2 某煤矿24小时PM2.5监测量

众所周知，煤矿是一个粉尘严重的环境，粉尘是导致职业尘肺病的重要因素。因此，监控粉尘中的PM2.5含量对于保障劳动者的身体健康很有裨益。图 3是对某煤矿24小时内PM2.5的监测量，从图中可以看到在不同时段的PM2.5监测量是变化的，在晚上8点左右达到峰值，因此在不同时段管控作业队环境和人员都很有意义，这对于目前国内环境评估来说也是收集数据也是非常有用的，大大有效增加了环境保护工作的数据化，因此针对中国市场来说前景可观。这同时也是安费诺先进传感器部门选择该特定市场开发PM2.5检测的初衷，该传感器正是应对该应用需求提出。

SM-UART-04L主要用于户外的环境空气质量的监测，空气净化、中央空调和室内环境质量监测。而煤矿应用环境正是一种既满足室内和户外两种条件的应用场景。对于室内外两种不同区域可以进行部署SM-UART-04L传感器可以有效监测矿业操作带来的环境影响，对于污染防治和提高作业人员职业健康来说都有非常好的益处。

图 4 传感器的现场配置应用

上图展示了安费诺传感器的常用应用方法，只需要为其提供一个5VDC电源即可让其进行工作，它提供了UART传输的方法用于上级系统的数据集成，其数据格式可以从其应用手册上查到，非常简便一用。硬件上通过一个电源即可完成就地配置，线缆上需要四根线缆完成连接。但是从安费诺传感器推荐电路上可以看出其在应用更建议进行就地滤波，因为传感器本身就是一块相对比较复杂的电路，因此对于电源环境比较差的情况下，用户可以进行滤波配置，增加如图中AC/DC模块的输出滤波，通过增长不同容值的电容组合，可有效对抗谐波干扰。

这款产品在空气颗粒物检测方面具有很好的性能，可以检测0.3~10um的颗粒物，精度达到1μg/m³，在0~100μg/m3的测量范围内，误差不超过±10μg/m³，在100~999μg/m³的测量范围内，误差不超过±10%。传感器启机5S即可进入工作状态，检测响应时间为1S，满足实时跟踪环境变化的要求。

值得注意的是这款产品要注意产品的安装方向，这与产品的检测原理有关，合理的安装位置有利颗粒物的检测。同时这款产品的检测非常依赖结构设计，通过电子、结构各方面的配合达到了非常高的可靠性，可工作于-10℃~50℃，湿度0~95%的环境当中，因此切忌破坏结构，同时按照推荐安装方向进行安装。同时，经过安费诺传感器部门开发出的产品具有非常高的可靠性，可以连续工作平均40000个小时而无需校准。

图 5 安装方向

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