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作者: 天諾基業(yè)時間:2025.03.19
花粉與空氣中的多種生物源顆粒同屬于生物氣溶膠的范圍,在地球系統(tǒng)、特別是在大氣、生物圈、氣候和公共衛(wèi)生之間的相互作用過程中,發(fā)揮著不可替代的作用,是公共衛(wèi)生、花粉負荷、空氣污染、氣候變化等相關(guān)領(lǐng)域及其交叉學(xué)科的重要研究內(nèi)容。
SwisensPoleno Jupiter 花粉 / 生物氣溶膠自動監(jiān)測儀通過數(shù)字全息影像、熒光光譜測量、光散射和偏振測量等技術(shù),可對每個進入分析儀的粒子生成包含形態(tài)數(shù)據(jù)和化學(xué)成分在內(nèi)的數(shù)字指紋,進一步通過機器學(xué)習(xí)算法進行處理和分類,實現(xiàn)空氣中花粉、孢子、生物氣溶膠及固體顆粒濃度的自主識別與自動測量。
監(jiān)測原理
SwisensPoleno 通過對進入分析儀的氣流中的單個粒子進行光學(xué)識別,可在數(shù)秒內(nèi)直接識別和測量其中的粒子,提供生物氣溶膠和其他粒子的局部濃度和實時信息,用戶可根據(jù)需要,下載實時的花粉濃度、花粉分類、單個粒子的全息圖像、物理參數(shù)等數(shù)據(jù)。粒子進入儀器后,依次經(jīng)過:
• 數(shù)字全息測量:兩個垂直 90°高分辨率相機進行全息測量,確定粒子的絕對尺寸、形狀、面積、周長、球度等參數(shù),通過人工智能進行精確的粒子識別(SwisenPoleno Mars 和 SwisenPoleno Jupiter );
• 熒光光譜測量:測量單個粒子的化學(xué)組成,通過收集的熒光光譜強度和熒光壽命數(shù)據(jù)(SwisenPoleno Jupiter),進一步確定粒子種類;
• 散射光和偏振測量:對粒子表面進行激光照射,通過兩個光電檢測器的信號比值確定粒子表面的額外信息(SwisenPoleno Jupiter)。
數(shù)字全息和熒光光譜測量的結(jié)合是獨一無二的,它會生成系統(tǒng)測量的每個粒子的數(shù)字指紋。這個豐富的數(shù)據(jù)集(也稱為數(shù)字指紋)包含形態(tài)數(shù)據(jù)和有關(guān)粒子化學(xué)成分的數(shù)據(jù),然后通過機器學(xué)習(xí)算法對其進行處理和分類。 從粒子的檢測和測量到算法輸出的分類只需要幾秒鐘。
SwisensPoleno 花粉 / 生物氣溶膠自動監(jiān)測儀可根據(jù)本地情況構(gòu)建本地花粉數(shù)據(jù)庫,并利用人工智能先進算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫擴展。
應(yīng)用領(lǐng)域
氣候變化
• 大氣化學(xué)成分及其變化過程研究
• 云的物理成分以及水文循環(huán)過程研究
• 生物多樣性研究
土壤利用變化
• 生物氣溶膠相關(guān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究
公共健康
• 人類病原體研究
• 過敏原粒子研究
產(chǎn)品特點
• 對每個粒子生成包含形態(tài)數(shù)據(jù)和化學(xué)成分數(shù)據(jù)在內(nèi)的、獨特的數(shù)字指紋
• 通過系統(tǒng)操作參數(shù),如顆粒速度、顆粒濃度、氣流、溫度、響應(yīng)時間、存儲空間使用情況等,判斷系統(tǒng)運行狀況
• 通過粒子濃縮器可實現(xiàn) 40L/min 的有效流速
• 粒子分類可在數(shù)秒內(nèi)完成,實現(xiàn)分鐘級別的測量時間分辨率
• 原始數(shù)據(jù)可保留,可回算未知顆粒
• 低維護,帶自清潔功能
• 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)直觀
• 數(shù)據(jù)自動傳輸,支持遠程操作
• 堅固耐用、無任何耗材的設(shè)計,確保系統(tǒng)主機長期穩(wěn)定運行
產(chǎn)品參數(shù)
Jupiter主機
運行環(huán)境:-20°至+50℃,0-100%RH(非冷凝,非腐蝕環(huán)境下)
粒子測量范圍:0.5-300μm
進樣流速:40 L/min
粒子速度:0.5m/s
集中系數(shù):1000(粒子直徑:10-300 μm)
測量速率:最高30000個/m³(粒子直徑:10-300μm時)
最高1000000個/m³(粒子直徑:2μm時)
觸發(fā)光源:450 nm,685 nm
全息測量:波長:405 nm
相機:USB3相機,2個互成90°
熒光測量:光源波長:280 nm,365 nm和405 nm
檢測器:SiPM(硅光電倍增管),5個
散射和偏振光測量:激光波長:405 nm
接收器:2個,水平偏振和垂直偏振
顆粒的測量參數(shù):濃度(1/m³)、分類、顆粒全息圖像、顆粒尺寸(周長、面積、長軸、短軸、密實度、偏心率和強度)、熒光強度和壽命等
顆粒濃度的分辨率:每10分鐘/15分鐘/30分鐘/1小時/2小時/3小時/6小時/12小時/1天
存儲空間:1TB SSD(可擴展)
通訊方式:以太網(wǎng),4G
外部接口:24 VDC供電,以太網(wǎng),HDMI,RS-232/RS-485,USB2.0(鼠標鍵盤),USB 3.0(擴展設(shè)備),數(shù)字端口,模擬端口
組網(wǎng)功能:支持
算法擴展:支持
氣象傳感器擴展:支持
IP等級:IP65(主機箱),IP54(空調(diào))
尺寸:63×73×150 cm³W×D×H(包括防護箱、進樣口和安裝支架)
重量:134 kg
供電:100-240 VAC,50/60 Hz,峰值750W(包含工控機和空調(diào))