近幾年的中國最引人關注的環境問題之一是什麼？/<font>
霧霾！/<font>
那伴之而來的熱門專業詞彙之一是什麼？
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PM2.5！/<font>
但聽了那麼多報道
你真的認真瞭解過PM2.5嗎？/<font>
你知道手機軟件上PM2.5數據是如何獲得的嗎？/<font>
你知道實驗室是如何採集PM2.5的嗎？/<font>
跟著綠滿人間，深入瞭解一下你知道但又不知道的PM2.5/<font>
PM2.5是指環境空氣中空氣動力學當量直徑小於等於 2.5 微米的顆粒物，它對環境的影響主要表現在能見度、氣候和健康三個方面。
PM2.5有多大/<font>
無論是氣溶膠的溯源還是健康評價，都需要進行化學分析，那麼實驗室對PM2.5進行化學分析需要的樣品是如何獲得的？
千姿百態的PM2.5怎麼才能收集好呢？/<font>
實驗室通常使用PM2.5採樣器來獲得，我們經常會在高校的環境、氣象、暖通等相關學院、環境空氣質量監測站的樓頂看到這些採樣器，甚至可能在醫學院偶遇它。
符合美國EPA標準的大流量PM2.5採樣器/<font>
這個龐然大物是如何“吸”入PM2.5的。/<font>
採樣器介紹
/<font>PM2.5採樣器簡單來說由兩個部分構成：切割頭+採樣器主機。上圖中頂部的“高壓鍋”就是PM2.5切割頭，實際上將“切割頭”稱為“分離器”更加合適，其主要作用是利用大顆粒物與小顆粒物的慣性或離心力不同，將空氣動力學直徑＞2.5μm大顆粒物截留掉，而空氣動力學直徑≤2.5μm小顆粒物就會隨著氣流經過細密多孔的濾膜而被截留。/<font>
PM10採樣器工作原理
高壓鍋本鍋：切割頭內部——噴管及墊面/<font>
濾膜支架——顆粒在這上面被截留/<font>
切割頭工作原理介紹
介紹完了採樣器整體，我們來好好看看上面所說的採樣器最上面的“高壓鍋”到底怎麼運作的。/<font>
切割頭根據原理不同，通常分為衝擊式切割頭（圖A）與旋風式切割頭（圖B），前者利用慣性分離，後者利用離心力進行分離。/<font>
圖A 衝擊式切割頭/<font>
圖B 旋風式切割頭/<font>
PM2.5的成分/<font>
顆粒物分離的理想狀態是將空氣動力學直徑＞2.5μm大顆粒物截留掉，而≤2.5μm小顆粒物全部隨著氣流通過，然而實際情況並非如此。下圖是常見的切割頭分離效率曲線。
常見的切割頭分離效率曲線/<font>
PM2.5切割頭意味著空氣動力學直徑為2.5μm顆粒物的分離效率為50%，即有50%的2.5μm顆粒物被截留，剩下的50%的2.5μm顆粒物可以通過切割頭，也可以說該切割頭的D50=2.5μm。該分離效率曲線越陡峭說明切割頭的分離效果越好。
雖然看不懂，也來鼓鼓掌/<font>
有何因素會影響採樣的準確性呢？
/<font>採樣是否準確，與切割頭的分離效果有重要關係，同時還與採樣流速能否準確穩定在設計流速下有關。因為切割頭均是在某一流速下設計定型的，如根據EPA標準設計的大流量PM2.5切割頭流速為1133LPM，小流量PM2.5切割頭流速為16.67LPM，採樣流速發生偏移會導致切割頭D50發生偏移。/<font>
因此，採樣器不僅需要空氣泵來抽氣，還需要流速傳感器來監測、讀取流速。而流速傳感器的數據是否準確呢？這就需要一個流速校準傳遞裝置，作用如其名，就是用來傳遞流速標準的。/<font>
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這個夠專業，繼續看不懂！/<font>
如何保證採樣流速的穩定性
/<font>實際採樣過程中，隨著濾膜上顆粒物逐漸增多，系統負載變大，會導致採樣流速降低，這個時候就需要流速控制裝置了，它能夠根據流速傳感器的監測結果實時調整採樣流速，如增大空氣泵轉速，從而保持採樣流速的穩定。/<font>
以下為兩種流速控制組件，圖C為體積流量控制器，為一個已知直徑的標準孔口，基於音速小孔的原理，即空氣通過控制器最細部分時的最高速度為聲速，該速度不隨系統的阻力變化發生太大變化，從而保證流速的穩定。圖D為質量流量控制器，使用熱風線儀探測流速的變化，在系統阻力變化時，採樣流速也跟隨發生改變，控制器通過增大電壓，提高泵的功率和轉速，提高採樣流速，保持流速傳感器測得的採樣流速不變。/<font>
圖C 體積流量控制器/<font>
圖D 質量流量控制器/<font>
看了以上的介紹
你應該知道手機上的那些數據都是怎麼來的了吧！/<font>
想要知道更多關於實驗室採集PM2.5的原理及過程/<font>
可以在文章下方留言，看不懂的/<font>
我會及時給大家答疑哦/<font>~
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