空氣負離子檢測儀的工作原理及結構設計

空氣負離子又稱負氧離子，是指獲得1個或1個以上的電子帶負電荷的氧氣離子。空氣主要成分是氮、氧、二氧化碳和水蒸氣。氮占78%，氧占21%，二氧化碳占0.03%，氮對電子無親和力，只有氧和二氧化碳對電子有親和力，但氧含量是二氧化碳含量的700倍，因此，空氣中生成的負離子絕大多數是空氣負氧離子。它是空氣中的氧分子結合了自由電子而形成的。自然界的放電(閃電)現象、光電效應、噴泉、瀑布等都能使周圍空氣電離，形成負氧離子。

目前空氣負離子已被當作評價環境和空氣質量的一個重要標準。當人們漫步在海邊、瀑布和森林時，會感到呼吸舒暢，心曠神怡，其中一個最重要的原因使空氣中含有豐富的負離子。而空氣環境變差主要是由于空氣中正、負離子濃度比失衡，空氣中含有有害氣體和煙霧、灰塵、病毒、細菌等。而空氣負離子一方面可以調節正、負離子濃度比，另一方面又可起到凈化空氣的作用，負離子能使空氣中微米級肉眼看不見的漂塵，通過正負離子吸引、碰撞形成分子團下沉落地，且負離子能使細菌蛋白質兩級性顛倒，而使細菌生存能力下降或致死。負離子凈化空氣的特點為滅活速度快，滅活率高，對空氣、物品表面的微生物、細菌、病毒均有滅活作用。因此，空氣負離子又被譽為“空氣維生素”，被視為支撐宜居城市與宜居社區第一要素。

空氣離子測量儀是測量空氣負離子的專用儀器,它可以測量空氣離了的濃度,分辨離子正負極性,并可依離子遷移率的不同來分辨被測離子的大小。一般采用電容式收集器收集空氣離子所攜帶的電荷,并通過一個微電流計測量這些電荷所形成的電流。測量儀走要包括極化電源、離子收集器、微電流放大器和直流供電電源四部分。

目前市場由的空氣負離子檢測主要以進口為主，而進口產品最主要來源就是日本。在負離子研究和檢測領域，日本目前也處于全球領先水平。我們國家從很早開始就對負離子進行關注，但因為技術的限制及國家在這方面標準的缺失，導致目前國家對負離子的研究基本要借助進口的設備，因此，很多使用者就面臨一個如何選擇合適的空氣負離子檢測儀的問題。

廣州極端科技有限公司一直致力于空氣負離子檢測設備的開發和研究，有著豐富的實際檢測經驗及行業領先的專業知識儲備，可以客戶提供全系列的空氣負離子檢測設備及系統的專業服務支持。

目前，市場上銷售的空氣負離子檢測儀根據內部離子收集器的結構不同,主流負離子檢測儀可以劃分為平行板式和Gerdien 冷凝器式/雙重圓筒軸式兩種類型。

l           平行電板式負離子檢測儀

平行電板式離子檢測儀是目前低端空氣離子檢測儀比較常用的一種方法。其檢測原理為：對一組相互平等的極化電板施加恒定電壓，然后通過后端風扇，將空氣通過電板吸入，空氣流經平板之間時，空氣中的正、負離子受電板之間電壓形成的扭力影響，按照不同的極性分別被對應的電板吸附，吸附到電板上的離子會造成電板電壓的微波改變，這種改變被記錄，從而可以換算出采集到的離子數量，并可以區分離子的極性。

平行電板式空氣負離子檢測儀的檢測原理

這種檢測儀技術上比較成熟，造價成本也比較低，但是易受外部環境影響，另外這種結構自身的弱點容易導致電解邊緣效應，容易造成氣流湍流，造成檢測結果偏移較大。

平行電板式原理的空氣負離子檢測儀結構設計圖

采用平行電板技術的 日本KEC-900 空氣負離子檢測儀

l          Gerdien 冷凝器式/雙重圓筒軸式

雙重圓筒軸式（冷凝管式）空氣負離子檢測儀是一種成熟、結構復雜的空氣離子檢測設備，目前中高端空氣離子檢測儀基本采用這種結構。雙重圓筒軸式整體結構由3個同心圓筒組成，外圍筒身及內軸為電極并施加恒定電壓，圓筒后方有一個吸氣風扇。啟動風扇時，空氣經圓筒被吸入，當空氣中的正、負離子流經圓筒時，受圓筒電壓形成的扭力影響會被吸附到不同極性的圓筒上并產生放電，這些放電信號被記錄，從而計算出空氣中正、負離子的數量。

雙重圓筒軸式（冷凝管式）空氣負離子檢測儀的檢測原理

這種檢測儀技術上已非常成熟，但由于內部復雜的結構及控制，造價成本高昂，這種結構可以有效解決平行電板式結構固有的電解邊緣效應，同時圓筒本身的結構及特殊的進氣方式可以保持氣流通過的平順性，對離子數量及大小的檢測精確性有極大提高。

雙重圓筒軸式（冷凝管式）原理的空氣負離子檢測儀結構設計圖

采用雙重圓筒軸式（冷凝管式）原理的日本COM-3200pro 專業型空氣負離子檢測儀

來源;日本工業標準委員會網站

翻譯：廣州極端科技有限公司

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