CAQI-600 在線式大氣負離子濃度監測系統

空氣負離子術語和定義

空氣負離子具有殺菌、降塵、清潔空氣的功效，被譽為“空氣維生素和生長素"。空氣負離子對人體健康十分有益，可以強身健體、治病，其濃度高低已成為評價一個地方空氣清潔程度的指標。一般情況下，空氣負離子含量在700個/cm3以上有利于人體健康。人們已經認識到，空氣負離子是一種無形的、重要的生態旅游資源。了解空氣負離子分布狀況，對合理開展生態旅游、指導空氣負離子旅游資源開發具有重要的現實意義。

1. 空氣負離子定義

空氣中氣體分子因電離而釋放出的電子與其它中性原子或分子相結合而形成負離子，如以O₂^-(H₂O)_n、H₃O₂^- (H₂O)_n、OH^-(H₂O)_n等存在的離子。

2. 空氣負離子濃度

單位體積空氣中的負離子個數，單位為個/cm³。

3. 空氣負離子及其產生條件

環境中的空氣負離子主要是由于宇宙射線、雷電、植物的光合作用、土壤中的氣體交換以及植物芬多精的作用所形成，在溪流、瀑布跌水、海岸則主要是由于水沖擊產生Lenard效應形成空氣負離子。森林中空氣清新、清潔的主要原因就是因為森林環境中空氣負離子濃度較高，且空氣負離子具有殺菌、降塵、強身的功效。在森林旅游資源評價中，空氣負離子已作為評價森林旅游資源的重要指標。在人類崇尚健康、生態的21世紀，空氣負離子資源將成為森林生態旅游地吸引游客的重要手段。

4. 空氣負離子功能

空氣負離子被喻為“空氣維生素"或“生長素"，是森林保健旅游資源的重要組成部分，它對人體健康和環境改善具有重要的積極作用。空氣負離子能清潔空氣，促進人的新陳代謝，對人體有保健作用，主要體現在：改善呼吸功能，增強免疫系統功能，降低血壓，增強心肌功能，促進血液循環，調節神經系統，使人精神振奮等。另外，負離子對一些疾病有輔助治療作用。空氣負離子能吸附、聚集和沉降空氣中的污染物和懸浮顆粒，使空氣得到凈化。

5. 空氣負離子區分

負離子很少以單個方式存在于環境中，多是以幾個或者多個成團方式存在于環境中。雖然空氣負離子對環境及人體健康大有益處，但其中起作用的主要是體積小、活性高的小粒徑負離子團，這是因為，小粒徑的負離子團的體積小、重量輕、移動快，具有良好的生物活性。

參照清華大學博導、中科院專家林金明教授所著的《環境健康與負氧離子》一書中如下定義：離子遷移率大于0.4cm2/(V`s)為小離子，小于0.04cm2/(V`s)為大離子，介于兩者之間則為中離子。接近分子大小的荷電原子團或分子團，都屬于小的空氣離子。定義中指的離子遷移率是指：負離子在單位強度(V/m)電場作用下的移動速度，離子遷移率是分辨被測離子直徑大小的一個重要參數。空氣離子直徑越小，其遷移速度就越快，同時其移動的距離跟范圍也就更大、存在時間也越久，離子遷移率是表達被測離子大小的重要參數。

負離子運動速度與負離子離子直徑成反比，而離子遷移率與離子運動速度成正比，故離子遷移率與離子直徑成反比。對于我們的居住環境來說，我們的地球外層有一個固定的靜電大氣電離層（我們的通訊只所以能夠遠距離傳播，實際上要感謝這層電離室對信號層對通訊信號的反射），這個電離層呈正極，與此相反，我們的大地呈負極性，才者保持一個動態平衡狀態。因此在這個天然電場環境中，正離子和負離子會呈自由運動狀態（布朗運動），而小粒徑的負離子由于在這個靜電場中具備更佳的遷移率，所以其有更好的活性，更遠的遷移距離，因此負離子在形成至最終消失的生命周期中（負離子是氧分子獲得自由電子形成的，因此在環境其它因素作用下，獲得的自由電子又會隨時失去重新變成氧分子，也就是說負離子是有存活時間的）首先能夠更遠距離的自由移動，其次由于有更久的存活時間，小粒徑負離子能更有效的形成一個健康、優質的整體環境空間。

6. 檢測對象說明

根據上面空氣負離子的區分及特征說明，我們建議只對中、小粒徑負離子濃度進行監測！

備注：

以下關于空氣負離子的分級評價及空氣清新度評價方法均針對中、小粒徑負離子

空氣質量評級標準及方法

空氣負離子濃度高低可以表明環境空氣質量水平，尤其與人類健康密切關聯。目前，關于空氣負離子濃度與空氣清新度評價標準尚在完善中，我們提供兩種標準參考：

1) 簡易空氣負離子評級標準

根據空氣負離子濃度與人體健康的關系，對空氣負離子濃度評級標準進行規定，見下表。

2) 總體空氣清新度評價方法

目前國內外對空氣負離子的評價還沒有統一的標準，我們建議常規采用單極系數和安倍空氣質量評價系數這兩個應用的評價指標進行分析。

1) 單極系數(q)

在正常大氣中，空氣正、負離子濃度一般不相等，這種特征被稱為大氣的單極性。單極性用單級系數來表示，即空氣中正離子與負離子的比值，q=n+/n-。

許多學者對不同地區的相關研究表明，通常陸地上q值為1．2左右；大多數學者認為q值等于或小于1時，才能給人以舒適感。單級系數越小，表示空氣中負離子濃度比正離子濃度高得越多，對人體越有利。日本學者研究表明，當空氣中負離子濃度值大于1000個/cm3，且q值小于1時，空氣清潔舒適，對人體健康益。

2) 安倍空氣質量評價系數(CI)

日本學者安倍通過對城市居民生活區空氣離子的研究，建立了安倍空氣離子評價指數 。安培空氣質量評價系數反映了空氣中離子濃度接近自然界空氣離子化水平的程度，見公式：

CI=( n-/1000)x(1/q)

公式中CI為空氣質量評價指數；n-為空氣負離子濃度(個/cm3)；q為單極系數；1000為滿足人體生物學效應需求的空氣負離子濃度(個/cm3)。

空氣質量評價指數把空氣負離子作為指標，同時又考慮了正、負離子的構成比，較為全面和客觀，因此在國外的城市空氣離子評價中已經得到了廣泛的應用，其評價標準見下表1。

在線式大氣負離子監測系統說明：

1) 方案說明：

我們的方案基于日本COM SYSTEM ,INC.公司的生產空氣負離子監測儀。COM SYSTEM ,INC.為業內的空氣離子檢測設備設計、制造商，其設計制造的COM系列空氣正/負離子檢測儀代表了業界的水準。COM SYSTEM ,INC.公司目前也是:空氣中的離子密度測定方法-JIS B 9929：2006（JACA/JSA）標準的參與制訂者，同時也是日本負離子產品檢定機構：日本機能性離子協會的主要創始成員,其COM-3800高精度業型空氣負離子檢測儀也是目前日本機能性離子協會正在使用和推薦使用的空氣離子測定標準設備。

COM SYSTEM ,INC.公司的空氣負離子監測儀性能穩定、適應范圍廣，目前在國內有大量應用，良好的性能獲得了客戶的高度認可，因此我們將其負離子監測儀做為核心探測模塊，根據國內實際情況而設計了此方案，該系統可以滿足復雜環境下長時間監測的需要，數據實時上傳到云端服務器，使用者可直接在數據中心遠程下載數據進行分析，整個系統支持遠程控制操作，可以一鍵實現待機、遠程清零校正及設備維護，大大減少人工操作機會，有效提高整個系統的運作穩定性及提高工作效率。

2) 系統組成：

l 空氣負離子監測儀主機及數據采集模塊

l 安裝基座及立柱（含配電）

l 設備安裝箱

l GPRS數據通訊模塊

l LED信息發布屏

l 其它訂制模塊（PM2.5、紫外強度、溫/濕度、風向/風速、照度、噪聲）

l 其它訂制附件

3) 系統特點：

l 核心空氣負離子檢測儀采用日本產品，提供多種型號空氣負離子監測儀選擇，滿足純負離子指數監測或者安倍系數法空氣清新度檢測。

l 支持遠程實時控制負離子檢測儀工作狀態（模式切換、調零、待機）

l 集成度高，方案靈活：系統可集成揚塵（PM2.5/PM10、TSP），噪聲，氣象要素（溫度濕度，風速風向，大氣壓，降雨量，太陽輻射等）其它氣象指數，可以滿足不同場合使用需求

l 良好的抗外界環境因素影響性能（防亂流、結露保護、自動除濕等），可滿足復雜環境中長期工作要求

l 系統穩定，當前所有做過的案例中，數據穩定，系統具有自檢與自我恢復功能。

l 多媒體顯示：可配單色，雙色，三色，全彩，液晶屏，可對顯示界面進行定制，附 加顯示時間日期，新聞滾筒播出廣告內容

l 網絡功能：RS-485 通訊接口。GPRS無線傳輸、AC220V 或 DC24V 供電

l 可擴展的功能：提供其它氣體傳感器選擇，提供不同規格的顯示屏接口，預留了可擴展氣體監測顯示的接口

l 標配LED 無線信息發布平臺：操作專業簡捷、管理方便，傳輸穩定，可靠性高；可以傳輸文字等節目信息，不受距離限制，應用廣泛；終端掉線上線后可以實現續傳，節省流量

互聯網端云平臺實時數據采集系統

4) 負離子監測儀選型說明

我們提供兩種型號的空氣負離子檢測儀選擇：

l 日本COM-3600F空氣負離子檢測儀，檢測遷移率設定為0.7，測量范圍：1~500萬個負離子/cm³,內置溫度、濕度傳感器

l 日本COM-3800空氣負離子檢測儀(雙探測器），正離子和負離子同時監測，檢測遷移率設定為0.7，測量范圍：1~500萬個負離子/cm³,內置溫度、濕度傳感器

我們提供的負離子檢測儀均采用冷凝管式結構（或電容式）的負離子檢測儀，這是目前中空氣離子檢測儀成熟的一種方法，技術上已非常成熟，可以有效解決其它結構固有的電解邊緣效應，冷凝管圓筒本身的結構在保持氣流通過的平順性的時間，可以非常有效的收集負離子，具備非常好的穩定性及精確性，對中、小粒徑負離子（特別是環境中的自然負離子）具備很好的檢測效果，非常適合環境中的自然負離子濃度監測。

COM-3600F型號是單通道型號，內置大規格的傳感器以及強化的主機內部結構，具備完整的遠程控制功能，具備手動模式及自動模式功能，滿足純負離子指數評價和安倍指數評價要求，可適合于復雜環境中使用，滿足專業用戶大數量量采集需求。

COM-3800型號是COM-3600的雙探頭版本，內置兩個大規格傳感器，可同時對空氣正離子濃度和負離子濃度進行監測，滿足純負離子指數評價和安倍指數評價，具備完整的遠程控制功能，適合于復雜環境中使用，滿足專業用戶大數量量采集需求。

備注：

根據客戶預算需要，我們也提供其它型號的負離子傳感器型號選擇，具體可直接跟我們技術工程人員咨詢！

設備滿足標準

l 日本 JIS B 9929-2006 空氣中離子密度測定方法

l 中國 GB/T 18809-2002 空氣離子測量儀通用規范

主要技術參數：