空气负离子检测仪的工作原理及结构设计

空气负离子又称负氧离子，是指获得1个或1个以上的电子带负电荷的氧气离子。空气主要成分是氮、氧、二氧化碳和水蒸气。氮占78%，氧占21%，二氧化碳占0.03%，氮对电子无亲和力，只有氧和二氧化碳对电子有亲和力，但氧含量是二氧化碳含量的700倍，因此，空气中生成的负离子绝大多数是空气负氧离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。自然界的放电(闪电)现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离，形成负氧离子。

目前空气负离子已被当作评价环境和空气质量的一个重要标准。当人们漫步在海边、瀑布和森林时，会感到呼吸舒畅，心旷神怡，其中一个最重要的原因使空气中含有丰富的负离子。而空气环境变差主要是由于空气中正、负离子浓度比失衡，空气中含有有害气体和烟雾、灰尘、病毒、细菌等。而空气负离子一方面可以调节正、负离子浓度比，另一方面又可起到净化空气的作用，负离子能使空气中微米级肉眼看不见的漂尘，通过正负离子吸引、碰撞形成分子团下沉落地，且负离子能使细菌蛋白质两级性颠倒，而使细菌生存能力下降或致死。负离子净化空气的特点为灭活速度快，灭活率高，对空气、物品表面的微生物、细菌、病毒均有灭活作用。因此，空气负离子又被誉为“空气维生素”，被视为支撑宜居城市与宜居社区第一要素。

空气离子测量仪是测量空气负离子的专用仪器,它可以测量空气离了的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪走要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。

目前市场由的空气负离子检测主要以进口为主，而进口产品最主要来源就是日本。在负离子研究和检测领域，日本目前也处于全球领先水平。我们国家从很早开始就对负离子进行关注，但因为技术的限制及国家在这方面标准的缺失，导致目前国家对负离子的研究基本要借助进口的设备，因此，很多使用者就面临一个如何选择合适的空气负离子检测仪的问题。

广州极端科技有限公司一直致力于空气负离子检测设备的开发和研究，有着丰富的实际检测经验及行业领先的专业知识储备，可以客户提供全系列的空气负离子检测设备及系统的专业服务支持。

目前，市场上销售的空气负离子检测仪根据内部离子收集器的结构不同,主流负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。

l           平行电板式负离子检测仪

平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。其检测原理为：对一组相互平等的极化电板施加恒定电压，然后通过后端风扇，将空气通过电板吸入，空气流经平板之间时，空气中的正、负离子受电板之间电压形成的扭力影响，按照不同的极性分别被对应的电板吸附，吸附到电板上的离子会造成电板电压的微波改变，这种改变被记录，从而可以换算出采集到的离子数量，并可以区分离子的极性。

平行电板式空气负离子检测仪的检测原理

这种检测仪技术上比较成熟，造价成本也比较低，但是易受外部环境影响，另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应，容易造成气流湍流，造成检测结果偏移较大。

平行电板式原理的空气负离子检测仪结构设计图

采用平行电板技术的 日本KEC-900 空气负离子检测仪

l          Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式

双重圆筒轴式（冷凝管式）空气负离子检测仪是一种成熟、结构复杂的空气离子检测设备，目前中高端空气离子检测仪基本采用这种结构。双重圆筒轴式整体结构由3个同心圆筒组成，外围筒身及内轴为电极并施加恒定电压，圆筒后方有一个吸气风扇。启动风扇时，空气经圆筒被吸入，当空气中的正、负离子流经圆筒时，受圆筒电压形成的扭力影响会被吸附到不同极性的圆筒上并产生放电，这些放电信号被记录，从而计算出空气中正、负离子的数量。

双重圆筒轴式（冷凝管式）空气负离子检测仪的检测原理

这种检测仪技术上已非常成熟，但由于内部复杂的结构及控制，造价成本高昂，这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性，对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。

双重圆筒轴式（冷凝管式）原理的空气负离子检测仪结构设计图

采用双重圆筒轴式（冷凝管式）原理的日本COM-3200pro 专业型空气负离子检测仪

来源;日本工业标准委员会网站

翻译：广州极端科技有限公司

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