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Dylos 空气微粒计数器实验,第一部分
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FAQ entry originaly posted on September 8th 2013
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测量空气质量最常见的方法,只要是有关PM10 与 PM2.5微粒的检测,就会使用Beta衰减检测器(Beta Attenuation Monitors),又叫做BAM(请看右侧的图片)。这些都是专业仪器,也是中国,美国和其他大都数国家官方唯一用来检测空气质量的仪器。最有名的制造商是位于美国的Met-One公司。" d9 B7 F$ H5 R6 R2 ]* O+ s( j/ ]
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BAM的工作原理非常简单:它可以测量beta粒子(电子)穿不通过一层薄薄的悬浮微粒物质(PM)后减少的数量。随着PM层厚度的增加,能穿过的beta粒子数量越低。
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BAM仪器的唯一的主要问题就是它的价格。它的价格预计在12万人民币左右(1万5千欧元)。在中国,目前官方监测站大约有500个BAM仪器(平均每个城市大约有10个监测站)。但是这些还不够,由于还有许多城市不能提供PM2.5读数。在泰国,有21个自动(提供每小时读数的)监测站,但是却没有一个可以提供PM2.5数据的监测站。在越南,全国只有3个监测站。 z& H. J2 O6 [0 Y2 A4 Z
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6 p# ^ g" c: ^! r4 D& f# S因此,在等待全世界各国政府过买更多最新的Beta 衰减检测器的时候,有没有别的事情可以做呢?答案是有的!事实上,有一种相对可负担得起的仪器可以用来检测空气质量中的PM10 和 PM2.5的数值。其中最有名的是Dylos空气微粒计数器(Dylos Air Particule counter):* c9 `; z% U' [
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; k, Y2 Q# z7 T! N$ _如果你想了解更多有关Dylos空气微粒计数器的工作原理,请参考Matthias 在逆向工程方面杰出的研究,或者直接访问Dylos的网站(www.dylosproducts.com/).6 u4 p, _1 n* X( k
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为了证明dylos仪器同样可以用来作为检测空气质量的仪器,我们在我们的实验室里用Dylos DC 1100 Pro, 带PC接口设置了一个实验。这个专业版的仪器可以在亚马逊上买到,价格是310美元 (1888人民币)。虽然相比之下Dylos DC 1100 较便宜些,但是需要注意的是必须要购买专业版的仪器 (Pro, 带PC接口),因为它提供一个电脑接口,可以强制自动提取数据。1 w" s9 w* ~, {0 S( |+ K& J* Y$ ~7 S
M* a1 B: b0 ~$ R7 H9 g如果你想在中国购买Dylos DC 1100 Pro, 带PC接口仪器,请确定你购买的正确的专业版仪器。目前,在京东上海没有找到出售专业版仪器的卖家,在淘宝上只有几个卖家。如果你真的想尽快买到我们推荐的Dylos DC 1100 Pro, 带PC接口 专业版仪器,但是又不想等待到货时间,可以购买价格更贵的Dylos DC 1700,但是Dylos DC1700仅是做了一些简单的升级,并不会改变我们检测出的空气质量检测结果。
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为了把自动提取的数据传输到服务器,还需要:Raspberry PI (278人民币) 和一个连接USB数据线(20人民币), 清单总计:2188人民币左右。
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| | | Dylos DC1100 pro9 R- A% D" o) |% B% e; t
with PC interface | Serial to USB cable | Raspberry PI |
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The documentation and scripts for connecting the Dylos particules counter to the Raspberry PI, and automatically uploading the dylos data to the aqicn server are available freely from github: github.com/aqicn/dylos. If you have any questions, you can contact us with the subject "Dylos Experiment".* L6 u3 }3 t1 @1 O* Y6 z! {7 s7 w
7 U$ ]+ A W- G0 j& [+ UAlso, please note that when you setup your Dylos Particule Counter outside, you need to be carefull where you locate it. Ideally, it should be in a place which is not too windy, as the wind can have a significant impact on the readings (The reason is that the Dylos counter is using a simple fan to get the air inflow, and the volume of air inflow per minute needs to be constant in order to have accurate readings ~ This simple fan is one of the reason why this kind of material is so affordable compared to the professional MetOne BAM sensors).
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$ J8 }( ^7 U$ R( N$ p8 K为了更好地比较Dylos与BAM两种仪器的读数,因为给我们提供Dylos数据的监测站在三里屯SOHO附近,因此,我们采用了朝阳区农业展览馆监测站提供的BAM数据。7 }' J3 j5 D! i
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这里是两种数据的实时结果:蓝色的数据线是Dylos的读数(每分钟更新),红色的数据线表示的是BAM的数据(每小时更新)。第一幅曲线图比较的是PM10的读数,第二幅图比较的是PM2.5的读数。- _2 d" v0 p% `" a8 y
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# \" |% F4 B5 R6 Z# u( l(点击照片可以打开全部的实时数据); z/ Q2 g( b0 ]2 Z* J. m( X
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; b1 ]0 ?7 u; d/ }8 R5 u如图所见,Dylos与BAM读数间的相似度非常高,但也并不总是对得上的。在这篇文章的第二部分(将在两个后,收集到足够的数据后发表),我们将提供更多有关读书的统计分析数据。
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如果你有兴趣参加这个实验,建立你自己的Dylos监测站,请与我们联系。我们会为你提供所有的程序代码与设置细节,安置你的数据库传感器,这样你就可以实时观测到你自己的读数了。
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