圖1：Fidas 200 smart高清圖

Fidas® 200 smart細(xì)粉塵測(cè)量?jī)x是專門為管制空氣污染而開發(fā)的氣溶膠光譜儀。它可以連續(xù)分析環(huán)境空氣中存在的細(xì)粉塵顆粒，測(cè)量尺寸范圍為180 nm – 18 µm，并同時(shí)計(jì)算排放值PM10和PM2.5，支持法定單位進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，儀器計(jì)算并記錄PM1，PM4，PMtot，顆粒數(shù)濃度Cn和粒徑分布。因此，僅通過計(jì)數(shù)和單顆粒測(cè)量原理，即可提供有關(guān)細(xì)塵顆粒的全面信息。

此處顯示的Fidas® 200版本是19英寸機(jī)架安裝設(shè)備，用于安裝在空調(diào)監(jiān)控站（溫度范圍5 – 40°C）。變體型號(hào)是帶有獨(dú)立傳感器的Fidas 200® E（以便更輕松地與現(xiàn)有站點(diǎn)集成）和用于室外安裝的Fidas®200 S型號(hào)（包括不銹鋼柜）。

Fidas® 200及其功能相同的變體型號(hào)Fidas® 200 E和Fidas® 200 S是目前少有的光學(xué)單顆粒測(cè)量設(shè)備，這些測(cè)量設(shè)備已獲得型式認(rèn)可，可以根據(jù)VDI 4202-1、VDI標(biāo)準(zhǔn)、4203-3，EN 12341，EN 14907，EN 16450和歐盟等效性指南GDE同時(shí)監(jiān)控PM10和PM2.5的，并通過EN 15267-1和-2標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。 Fidas® 200的型式認(rèn)可聲明首先在德國(guó)聯(lián)邦公報(bào)BAnz AT 02nd April 2015 B5的第IV章通知14中發(fā)布。產(chǎn)品已經(jīng)獲得TÜVRheinland和德國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局根據(jù)EN 15267頒發(fā)的產(chǎn)品合格證書如下：由TÜVRheinland編制的Fidas®200 S版本的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試報(bào)告已在發(fā)布。

此外，F(xiàn)idas® 200 smart細(xì)粉塵測(cè)量?jī)x以及Fidas® 200 E和Fidas® 200 S也在英國(guó)獲得型式認(rèn)可認(rèn)證和認(rèn)證（Defra認(rèn)證），符合“ MCERTS CAMS性能標(biāo)準(zhǔn)”和“ MCERTS（英國(guó)顆粒物）。相應(yīng)的MCERTS / DEFRA批準(zhǔn)證書以及測(cè)試報(bào)告可公開獲得。

圖3：Fidas® 200的MCERTS / DEFRA批準(zhǔn)證書

細(xì)粉塵測(cè)量設(shè)備Fidas® 200利用單顆粒光散射尺寸分析原理，并配備高強(qiáng)度（dp，min = 180 nm），高度穩(wěn)定的光輸出和長(zhǎng)壽命的LED光源。可以使用單分散測(cè)試氣溶膠驗(yàn)證儀器的校準(zhǔn)，并在必要時(shí)隨時(shí)方便、快捷地進(jìn)行調(diào)整，即使在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)也是如此。

Fidas® 200的采樣系統(tǒng)以大約0.3 m3 / h的體積流量運(yùn)行。它配備符合VDI 2119-4標(biāo)準(zhǔn)的Sigma-2采樣頭，即使在強(qiáng)風(fēng)條件下也可以進(jìn)行代表性采樣；還設(shè)有一條干燥線，可以防止凝結(jié)引起測(cè)量誤差。干燥線（智能氣溶膠干燥系統(tǒng)– IADS）是根據(jù)環(huán)境空氣溫度、壓力和相對(duì)濕度來控制的。這些數(shù)據(jù)由氣象站提供；可選地，還可以提供風(fēng)速、風(fēng)向和降水量數(shù)據(jù)。采樣系統(tǒng)中集成用于圓形平面過濾器（直徑47毫米）的過濾器支架，從而可以（舉例來說）隨后對(duì)氣溶膠成分進(jìn)行化學(xué)分析。

細(xì)粉塵測(cè)量設(shè)備Fidas®200提供多種通訊選項(xiàng)，允許對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的遠(yuǎn)程控制和維護(hù)，并且可以通過Palas.de進(jìn)行在線數(shù)據(jù)訪問。與系統(tǒng)一起提供的軟件提供用于評(píng)估（例如，全面的統(tǒng)計(jì)和平均值計(jì)算）和測(cè)量數(shù)據(jù)輸出的通用選項(xiàng)。

實(shí)際的氣溶膠傳感器是一種光學(xué)氣溶膠光譜儀，使用Lorenz-Mie單個(gè)粒子散射光分析來確定粒徑。粒子分別穿過光學(xué)限制的測(cè)量空間，該測(cè)量空間被多色光均勻照射。每個(gè)粒子都會(huì)產(chǎn)生以85°和95°之間角度檢測(cè)到的散射光脈沖?；谏⑸涔饷}沖的數(shù)量確定粒子數(shù)量。粒徑是從散射光脈沖的水平得出的。

精密的光學(xué)器件、使用的多色LED的高光輸出以及使用對(duì)數(shù)A / D轉(zhuǎn)換的強(qiáng)大信號(hào)處理電子設(shè)備，可檢測(cè)直徑低至180 nm的顆粒。舉例來說，在道路附近，檢測(cè)高濃度小顆粒是尤其重要的。圖4顯示小顆粒尺寸檢測(cè)限制的影響，并且與300nm檢測(cè)下限的系統(tǒng)進(jìn)行比較。

圖4：測(cè)量尺寸范圍為0.18 – 18 µm的Fidas®細(xì)粉塵測(cè)量設(shè)備具有更高的靈敏度

粒度分析儀的分類精度和分辨率越高，就可以更準(zhǔn)確地確定粒度分布。 Fidas®200光源具有明確的校準(zhǔn)曲線，因此具有非常高的粒徑分辨率和分類精度。 Fidas®傳感器的測(cè)量體積使用T孔技術(shù)，在光學(xué)上進(jìn)行準(zhǔn)確定界，該技術(shù)可確定顆粒尺寸而不會(huì)出現(xiàn)邊界帶錯(cuò)誤，從而有助于提高尺寸確定精度。強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理功能可以識(shí)別并補(bǔ)償一致的讀數(shù)（由多個(gè)粒子的同時(shí)存在引起）。

圖5：將粒徑分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PM值的算法比較

為了從測(cè)量數(shù)據(jù)中計(jì)算質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)，使用（但取決于粒度）轉(zhuǎn)換因子處理粒度分布（請(qǐng)參見圖5）。這考慮到，取決于顆粒大小，環(huán)境氣溶膠由來自不同來源（例如燃燒氣溶膠、輪胎磨損、花粉）的顆粒組成。質(zhì)量分?jǐn)?shù)，例如PM10，通過將相關(guān)的分離曲線（請(qǐng)參閱EN 481）應(yīng)用于粒度分布數(shù)據(jù)來確定。即使光學(xué)測(cè)量技術(shù)間接確定顆粒質(zhì)量（等效方法），在任何情況下都無法保證與重量分析結(jié)果相同，但是在處理測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)所使用的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)確保與標(biāo)準(zhǔn)參考方法具有良好的相關(guān)性（參見圖6），如型式認(rèn)可測(cè)試中所示。