حسگر گرد و غبار

شکل 1: سنسور گرد و غبار شارپ GP2Y1010AU0F

ذرات گرد و غبار چیست و از کجا می‌آیند؟

ذرات گرد و غبار موجود در هوا توسط چشم غیر مسلح قابل روئیت نیستند. قطر این ذرات کوچک حدود 10 میکرون است.

ذرات گرد و غبار توسط خودروها، صنایع، نیروگاه‌ها، سوخت‌ها ، کشاورزی و برخی منابع طبیعی دیگر تولید می‌شوند.

آلودگی هوا موضوعی جهان‌گیر است. ذرات آلودگی از راه دهان و بینی وارد ریه‌ها می‌شوند و می‌توانند باعث مشکلات ریوی و قلبی_عروقی شوند. آلودگی هوا پنجمین عامل مرگ و میر در جهان است. طبق آمار سال 2016 سازمان بهداشت جهانی، سالیانه 33 هزار و 500 نفر در ایران بر اثر آلودگی هوا فوت می‌کنند. در چین و هند این آمار خیلی بیشتر است.

شاخص کیفیت هوا[1] چیست؟

شاخص کیفیت هوا، عددی است که توسط نهادهای دولتی استفاده می‌شود تا در اختیار عموم قرار می‌گیرد و میزان آلودگی هوا را مشخص می‌کند. این شاخص بر اساس چند آلاینده مشخص می‌شود: PM2.5، PM10، ازن، NO2، SO2 و CO.

با افزایش شاخص کیفیت هوا، سلامت جمعیت زیادی به خطر می‌افتد. هر کشوری استاندارد منحصر به فردی برای شاخص آلودگی هوایش دارد.

شکل 2: آلودگی هوای تهران

PM2.5 و PM10 به چه معناست؟

PM2.5 به ذراتی با قطر 3/0 تا 5/2 میکرون و PM10 به ذراتی با قطر 3/0 تا 10 میکرون می‌گویند. به خاطر ریز و سبک بودن این ذرات، مدت زمانی طولانی در هوا باقی می‌مانند و نمی‌توان آن‌ها را فیلتر کرد. به همین خاطر به راحتی وارد جریان خون می‌شوند.

مزیت اندازه‌گیری و کنترل ذرات آلاینده چیست؟

ذرات آلاینده موجود در خانه، سلامت افراد را به خطر می‌اندازد. برای همین کنترل آلاینده‌های موجود در یک اتاق، از بیماری‌ها پیشگیری خواهد کرد.

چگونه ذرات آلاینده اندازه‌گیری می‌شوند؟

سنسور گرد و غبار، با استفاده از روش پخش نور لیزر، اندازه ذرات را مشخص می‌کند و با عبور (مکش) ذرات (معمولا توسط یک فن داخلی) از داخل دستگاه، تعداد ذرات را می‌شمارد. واحد اندازه‌گیری ذرات گرد و غبار موجود در هوا، است.

همانطور که در شکل 3 نسان داده شده‌است، در یک طرف مجرای عبوری ذرات، فرستنده نوری و طرف دیگر آن گیرنده نوری قرار دارند. با عبور ذرات از بین این دو، پالسی در خروجی دستگاه تولید می‌شود که اندازه پالس بستگی به قطر ذره دارد. برای بالا بردن دقت تشخیص ذرات، از یک لنز قبل از گیرنده نوری یا سنسور تصویر استفاده می‌شود.

لازم به ذکر است، پس از مدتی، گرد و غبار کشیده شده به داخل سنسور، سطح داخلی سنسور را می‌پوشاند و دستگاه در اندازه‌گیری، دچار خطا می‌شود.