Fidas®Fly 200 輕型氣溶膠光譜儀

Fidas®Fly 200是Palas®生產(chǎn)的超輕型實時粉塵監(jiān)測器與Airclip Service GmbH＆Co KG生產(chǎn)的飛行機器人的結(jié)合體。

借助Fidas®Fly 200作為測量系統(tǒng)并且基于Fidas®系統(tǒng)*的測量技術(shù)，該系統(tǒng)可以連續(xù)同時測量PM組分PM1，PM2.5，PM4，PM10和符合DIN EN 481規(guī)定的TSP或可呼吸、胸部和可吸入顆粒物的質(zhì)量系統(tǒng)，此外，還可以確定粒徑分布在0.18 – 18μm或0.5 – 40μm粒徑范圍的32個粒徑等級的粒徑分布-所有這些位于額外的空間尺寸。

此系統(tǒng)可以通過將德國德累斯頓Airclip GmbH公司的飛行機器人HORUS用作超輕粉塵監(jiān)測系統(tǒng)Fidas®Fly 100的運輸單元來實現(xiàn)。

飛行機器人是八旋翼飛行器，飛行系統(tǒng)的冗余布局提供*的操作安全性，并且可以手動或自動控制。通過使用GPS，可以自動且可重復(fù)的方式定義的巡邏航路點/路線。

每次電池充電飛行時間約為20分鐘，更換電池僅需2分鐘左右。

除其他功能外，F(xiàn)idas®Fly 200還可以在無法到達(dá)的位置（例如，在向大氣排放物的運輸區(qū)域）進(jìn)行細(xì)粉塵測量，尤其可以用于評估線和面的粉塵源（例如露天采礦場），并且可提供用于研發(fā)目的的有價值參數(shù)（例如，用于預(yù)測模型）。

Fidas®Fly 200使用成熟的單粒子光學(xué)光散射測量技術(shù)，并配備高強度（dpmin = 180 nm）、高穩(wěn)定輸出和長壽命的LED光源。借助單分散測試粉，可以在現(xiàn)場隨時隨地輕松、快速地檢查和調(diào)整系統(tǒng)的校準(zhǔn)。

Fidas®Fly 200配備帶有4 GB緊湊型閃存存儲的數(shù)據(jù)記錄器。固件支持完整的遠(yuǎn)程訪問，提供遠(yuǎn)程維護(hù)和可選的數(shù)據(jù)存儲

Fidas®Fly 200由德國德累斯頓的Airclip GmbH公司分銷（聯(lián)系Airclip）。 （聯(lián)系 Airclip ）。

Airclip GmbH公司還提供關(guān)于飛行機器人操作的所有必要培訓(xùn)/教育。此外，可以針對飛行器營銷活動簽署協(xié)議（例如與項目相關(guān)的營銷活動）。

測量原理

實際的氣溶膠傳感器是一種光學(xué)氣溶膠光譜儀，它使用Lorenz-Mie單個粒子的散射光分析來確定粒徑。單個顆粒移動通過光學(xué)差異化的測量空間，該測量空間被白光均勻照射。每個粒子都會產(chǎn)生以85°至95°的角度檢測到的散射光脈沖?；谏⑸涔饷}沖的數(shù)量來測量粒子數(shù)。散射光脈沖的水平是粒度直徑的度量。

通過改進(jìn)的光學(xué)器件，使用新白色LED作為更高光密度的光源及改進(jìn)信號分析（對數(shù)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器），可以將發(fā)射測量的檢測下限降低至180 nm。這樣可以大大提高檢測效率，尤其是對較小顆粒的檢測，這些顆粒主要在路邊附近高濃度時發(fā)現(xiàn)（見圖1）。

圖1：Fidas®細(xì)粉塵測量系統(tǒng)在0.18 – 18 µm粒徑范圍內(nèi)具有更高的靈敏度

分類精度和分離能力越好，粒度分布的定義越準(zhǔn)確。

使用白光源可以獲取而明確的校準(zhǔn)曲線，從而獲得*的尺寸分辨率。獲得的T型光闌可提供定義的光學(xué)測量體積，并能夠進(jìn)行顆粒測量而沒有邊界帶錯誤，從而實現(xiàn)的尺寸測量。新的數(shù)字化電子信號分析系統(tǒng)可根據(jù)需要快速識別和糾正一致性。

圖2：通過PM值轉(zhuǎn)換粒度分布的算法比較

為了將測量值轉(zhuǎn)換為質(zhì)量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將每個值中的高分辨率粒度分布乘以一個相關(guān)因子，該相關(guān)因子反映環(huán)境氣溶膠的不同來源（例如燃燒氣溶膠、輪胎磨損，花粉）（見圖2）。通過將分離曲線（請參見DIN EN 481）附加應(yīng)用于確定的粒度分布，可以獲得質(zhì)量系數(shù)。多個分離曲線可以同時用于相同的尺寸分布，從而可以同時輸出PM10，PM2.5，PM1（及其他數(shù)據(jù)）。例如，F(xiàn)idas®Fly 200可以使用相同的轉(zhuǎn)換算法進(jìn)行操作，該轉(zhuǎn)換算法也已經(jīng)在獲得型式認(rèn)可和認(rèn)證的環(huán)境空氣監(jiān)測系統(tǒng)Fidas®200中實現(xiàn)，用于依照法規(guī)對環(huán)境PM2.5和PM10濃度進(jìn)行監(jiān)測。

隨附的軟件可進(jìn)行多種評估和顯示測量數(shù)據(jù)。

圖3：Fidas®Fly 200的飛行狀態(tài)

規(guī)格參數(shù)：

輕型氣溶膠光譜儀優(yōu)點：

•    可以在無法到達(dá)的位置進(jìn)行測量
•    在所有三個空間維度上連續(xù)和同時實時測量多個PM值
•    基于顆粒數(shù)濃度和粒度分布的詳細(xì)信息
•    光源：LED
•    每充一次電，在飛行作業(yè)中多可進(jìn)行20分鐘的測量
•    每次更換電池僅需2分鐘
•    8旋翼平臺
•    飛行機器人冗余設(shè)計確保較高的操作安全性
•    實時傳輸所有相關(guān)的飛行數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)
•    飛行模式：手動控制，位置穩(wěn)定，高度自動穩(wěn)定，GPS位置動態(tài)穩(wěn)定，GPS路線自動跟蹤，自動起降
•    Fidas®數(shù)據(jù)分析器軟件可在外部PC上對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨分析
•    8旋翼平臺
•    PDAnalyzeFidas®軟件可在外部PC上對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨分析
•    低維護(hù)
•    可以在現(xiàn)場進(jìn)行外部校驗
•    功能可靠

輕型氣溶膠光譜儀應(yīng)用領(lǐng)域：

•    在難以接近的位置或排放源頭（道路、采石場、露天采礦場）進(jìn)行細(xì)粉塵監(jiān)測
•    室內(nèi)（例如工廠大廳）空氣質(zhì)量研究，
•    排放監(jiān)測
•    研究與開發(fā)項目，例如，確定排放因子或獲得用于色散建模的數(shù)據(jù)