หากคุณทำงานในภาคสนามที่ต้องตรวจสอบคุณภาพอากาศภายนอกอาคาร คุณน่าจะคุ้นเคยกับความสำคัญของเซ็นเซอร์ตรวจจับบรรยากาศ แต่คุณรู้หรือไม่ว่าการใช้อุปกรณ์ชิ้นนี้มีอะไรมากกว่าแค่การเปิดและปิด
เซนเซอร์ตรวจจับบรรยากาศจะวัดระยะทางที่แสงเดินทาง หรือการดับแสง ซึ่งเกิดจากอนุภาคในอากาศ ยิ่งอากาศหนาขึ้นหรือมีมลพิษมากเท่าไหร่ก็จะยิ่งมองเห็นได้น้อยลงเท่านั้น พวกเขารวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางแสง เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การกระเจิงและปัจจัยการลดทอนเพื่อคำนวณพารามิเตอร์ทางสิ่งแวดล้อม เช่น ความเข้มข้นของละอองลอยและความเข้มข้นของคอลัมน์บนพื้นที่หรือภูมิภาคที่กำหนด
ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ส่วนประกอบออปติกซึ่งประกอบด้วยเลนส์ต่างๆ กระจก ฯลฯ ที่รวบรวมแสงจากแหล่งกำเนิด และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ประมวลผลข้อมูลนี้โดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์โดยใช้อัลกอริทึมที่เรียกว่าเทคนิคการประมวลผลสัญญาณเพื่อคำนวณพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ
ประเภทของเซ็นเซอร์ตรวจจับการมองเห็นบรรยากาศ
เซ็นเซอร์หลักสามประเภท ได้แก่ ทรานมิสมิเตอร์ เนฟีโลมิเตอร์ และเรดิโอมิเตอร์แบบกระจายแสงแบบหลายช่วงความยาวคลื่น (MSORS)
Transmissometers วัดปริมาณแสงที่ส่งผ่านบรรยากาศที่ความยาวคลื่นคงที่ โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 470nm-580nm ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ พวกเขายังรักษาความแม่นยำในสถานการณ์ที่เงาหรือหมอกในระดับสูงสามารถลดความโปร่งใสของอากาศได้อย่างมาก
Nephelometers วัดความขุ่นของสิ่งแวดล้อมทั้งหมดที่ ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ ระหว่าง 400-700 นาโนเมตร อุปกรณ์เหล่านี้ใช้เทคนิคการดับเพื่อกำหนดการอ่านค่าเซ็นเซอร์ โดยปล่อยแหล่งกำเนิดแสงของตัวเองที่ความยาวคลื่นกลาง 600 นาโนเมตร จากนั้นจะผ่านชั้นบรรยากาศ และจากนั้นจะถูกดูดซับหรือกระจายโดยอนุภาคแขวนลอยในอากาศ เช่น ฝุ่น ควัน หมอกควัน และละอองลอยอื่นๆ ด้วยการวัดผลความเข้มข้นของอนุภาคที่ 600 นาโนเมตร เนฟีโลมิเตอร์สามารถบ่งชี้ความใสหรือความขุ่นของอากาศในระดับตั้งแต่ 0 (ใส) ถึง 50 (ทึบแสง)
เครื่องวัดการกระเจิงแสงแบบหลายความยาวคลื่น (MSOR) ใช้แหล่งเลเซอร์หลายแหล่งรอบแบนด์วิธเดียวเพื่อการวัดที่แม่นยำในมุมต่างๆ เพื่อการวัดที่มีประสิทธิภาพโดยไม่คำนึงถึงสภาวะแวดล้อมปัจจุบัน MSORs ให้ผลลัพธ์ตามเวลาจริงที่ช่วยให้ผู้ใช้ปรับได้ตามการเปลี่ยนแปลง เช่น ระดับแสงและความเร็วลม MSORs สามารถอ่านค่าได้ไกลถึง 25 กม. จากตำแหน่งที่มีช่วงความแม่นยำที่อัตราความผิดพลาดประมาณ 65 ฟุต/วินาที ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานตรวจสอบระยะไกล เช่น การเตือนการจราจรติดขัดในช่วงสภาพอากาศเลวร้าย เช่น ระบบเตือนหมอกหรือพายุฝน
วิธีการใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับการมองเห็นบรรยากาศอย่างเหมาะสม
ที่มา: vaisala.com
เพื่อให้การอ่านค่าถูกต้องแม่นยำจากเซ็นเซอร์ตรวจจับบรรยากาศ จำเป็นต้องทดสอบ ตรวจสอบ และสอบเทียบเครื่องมือก่อนใช้งาน เพื่อตรวจหาข้อผิดพลาดหรือปัญหาเกี่ยวกับชิ้นส่วนหรือชิ้นส่วนของอุปกรณ์ที่อาจส่งผลต่อการอ่านค่าระหว่างการติดตั้ง นอกจากนี้ การปฏิบัติตามขั้นตอนที่กำหนดไว้สำหรับการติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษา จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการอ่านค่าที่แม่นยำทุกครั้งที่ทำการวัด ตลอดจนยืดอายุการใช้งานเมื่อเวลาผ่านไป
เมื่อสร้างไซต์ภาคสนามสำหรับการปรับใช้บรรยากาศ เซ็นเซอร์การมองเห็นควรใช้ความระมัดระวังในการเลือกสถานที่ที่อยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดมลพิษ เช่น เครื่องปรับอากาศ โรงงาน หรือยานยนต์อื่น ๆ ที่ใกล้พอที่จะรบกวนความถูกต้องในระหว่างการรวบรวมข้อมูล
นอกจากนี้ ควรหลีกเลี่ยงแหล่งที่อาจก่อให้เกิดการรบกวน เช่น สัตว์ เรือ หรือเฮลิคอปเตอร์หากเป็นไปได้ การปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติเหล่านี้จะช่วยปกป้องความสมบูรณ์ของข้อมูลทุกครั้งที่มีการใช้งาน
การติดตั้งที่เหมาะสม
เพื่อให้วัดทัศนวิสัยในบรรยากาศได้อย่างแม่นยำ จึงควรติดตั้ง Atmospheric Visibility Sensor (AVS) การติดตั้ง AVS เป็นงานง่ายๆ ที่ไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษหรือความรู้พื้นฐานใดๆ ก่อนเริ่มต้น คุณจะต้องรักษาความปลอดภัยตำแหน่งสำหรับ AVS ของคุณเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานถูกต้องและได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
เมื่อ การเลือกสถานที่จุดที่เหมาะจะอยู่ในสถานที่ที่มีสารก่อมลพิษน้อยที่สุดที่อาจรบกวนการวัดและไม่มีใบไม้เติบโตในบริเวณใกล้เคียง ซึ่งอาจอยู่ติดกับปล่องไฟหรือบนหลังคาที่ห่างจากพืชหรือกิจกรรมของสัตว์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่า AVS ของคุณมีพื้นที่รอบๆ เพียงพอ เพื่อให้อากาศไหลเวียนเข้าไปในอุปกรณ์ได้อย่างไม่มีสิ่งกีดขวาง
เมื่อคุณเลือกตำแหน่งที่เหมาะสมแล้ว ให้ใช้เวลาในการรวบรวมส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการตั้งค่า เซ็นเซอร์ของคุณควรประกอบด้วยฮาร์ดแวร์สำหรับติดตั้ง หน้าจอกันแดด (หากมี) สายรัด และสายเคเบิลสำหรับแหล่งจ่ายไฟและการส่งข้อมูล อุปกรณ์เสริมอื่นๆ อาจรวมถึงขาตั้งสามขาสำหรับติดตั้งบนเพดานและข้อต่อเกลียวสำหรับติดผนัง และอื่นๆ ขึ้นอยู่กับสถานที่ที่คุณซื้อ AVS อุปกรณ์เสริมเหล่านี้อาจรวมอยู่ในแพ็คเกจหรือมีจำหน่ายแยกต่างหากเป็นส่วนเสริม
สุดท้าย เมื่อทุกรายการพร้อมแล้ว ให้เริ่มติดตั้ง Atmospheric Visibility Sensor ของคุณโดยใช้ส่วนประกอบทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้นตามคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างระมัดระวังและแม่นยำ โดยปฏิบัติตามแต่ละขั้นตอนที่เกี่ยวข้องในกระบวนการจนกว่าจะเสร็จสิ้นการติดตั้ง
ที่มา: mdpi.com
การสอบเทียบ
ในการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ถูกต้อง ให้เริ่มด้วยการวางอุปกรณ์ในตำแหน่งที่มีความเข้มข้นของอนุภาคที่ทราบ และปล่อยให้ปรับเป็นเวลา 10 นาที หลังจากการสอบเทียบแล้ว การวัดค่ามาตรฐานควรทำทุกๆ 8 ชั่วโมง และควรทำการทดลองตรวจสอบความถูกต้องทุกวันเพื่อให้แน่ใจว่าค่าที่อ่านได้ถูกต้อง
การสอบเทียบเกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนที่แตกต่างกัน ─ การสอบเทียบจุดศูนย์และการสอบเทียบจุดช่วง ระหว่างการปรับเทียบจุดศูนย์ กระดาษกรองเปล่าจะถูกติดตั้งในเซ็นเซอร์ หลังจากนั้นจุดศูนย์ของอุปกรณ์จะถูกตั้งค่าโดยใช้การตรวจสอบแหล่งอากาศหรือการปรับด้วยตนเอง แตกต่างจากการสอบเทียบอื่นๆ ตรงที่ไม่ต้องมีจุดที่วางแผนไว้เพื่อทำกระบวนการนี้ให้เสร็จสมบูรณ์ ในทางตรงกันข้าม การสอบเทียบ Span Point ต้องการการพล็อตจุดเทียบกับความเข้มข้นที่ทราบของละอองลอยในระดับบันทึก เพื่อกำหนดว่าเซนเซอร์การมองเห็นของคุณวัดระดับความเข้มข้นของละอองลอยในอากาศแวดล้อมได้มากน้อยเพียงใด
หลังจากการสอบเทียบเสร็จสิ้นและตรวจสอบความถูกต้องแล้ว ให้ตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องมือของคุณโดยตรวจสอบว่ามาตรฐานทั้งหมดของคุณทำงานอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ นอกจากนี้ วัดความแม่นยำรายวันโดยเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ตรวจวัดที่ได้รับการรับรองหรือแหล่งอ้างอิงที่ตั้งอยู่ใกล้สถานี National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง หากมี
สรุป
การรู้วิธีใช้ส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องมือนี้อย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญในการวัดการมองเห็นอย่างแม่นยำ สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเพราะ การส่งผ่านแสง แตกต่างกันไปตามปัจจัยหลายอย่าง เช่น สภาพอากาศและภูมิประเทศ คุณควรปรับเทียบเซ็นเซอร์การมองเห็นของคุณเป็นประจำ นอกจากนี้ การปรับเปลี่ยนเล็กน้อยยังช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น การสละเวลาเพื่อเรียนรู้วิธีการใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับบรรยากาศอย่างถูกต้องจะช่วยให้คุณได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นและมีข้อมูลเชิงลึกที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการมองเห็นสภาพแวดล้อมของคุณ
