精确得不像偶像派,用心得可比苹果派——720环境宝深度拆解(二)

2017-7-31

小米空气净化器监测数据"造假"?

关注过小米空气净化器的人应该都还记得,小米净化器一上市就被发现,即使不拆除滤芯包装,其显示监测的PM2.5数据也会下降,疑似净化效果造假,小米净化器2一时间被推到风口浪尖上。

当时,我也在第一时间对此做了实验(点击可查看实验数据:如何看待小米空气净化器 2 空气检测质量造假的说法?)。通过实验我们得到了结论(后来其他人的实验也验证了这点):小米空净并非数值造假,而是受客观因素影响,导致精度不够。

事实上,PM2.5测量的技术细节很多,都会影响测量的精度。今天就借着继续深入拆解分析环境宝3的机会,也捎带聊聊,导致PM2.5监测数据不准的那些因素。

传感器选型:激光 VS 红外

环境宝3代选用的是炜盛科技的激光PM2.5传感器。

为什么一定要选用激光传感器?

测量PM2.5的方式很多,比如环监局认可的天平称重法和β射线检测法。而在消费电子上一般会采用两类:1 红外; 2 激光。

两者的不同之处可以参考下表(当然还有很多不同之处了):

精度上,基于光度学的红外传感器,远不如基于粒子计数法的激光传感器,特别是在浓度低于40或高于200时,红外传感器会严重失准。

目前大多数的净化器机身上装配的都是红外传感器,家里有小米699那款净化器的朋友,可以仔细留意,大多数时候,净化器检测到的数值是大于40的,这其实就是检测精度不够导致的。

更要命的是,红外传感器能感应到的粒子直径主要是1μm以上。可是,雾霾中危害最大的,也是最容易进入血液的正是直径0.3μm到1μm的颗粒,如果这个区间段都无法监测到,那监测仪也就失去了意义。

只不过,由于激光传感器对于激光光源,鼓风用的风扇品质要求都比较高,而且电路也复杂很多,导致价格相对红外传感器高出许多。

设计上要注意的问题

还是上一期聊甲醛监测(点击回顾上期内容)的那句话,选择一款靠谱的激光PM2.5传感器,并不就意味着万事大吉了。针对PM2.5的监测,研发上至少需要做好以下几件事:

1)根据自身产品的形态去重新设计风道。

注意!对于激光传感器必须是要同时留出风口和入风口,而且一定要保证充分的对流; 环境宝金属外壳上的小孔直径调过数次,因为开太小影响通风,开太大又影响美观。

2)风道定型后,还需要在算法上对测量结果进行校准。

3)根据温湿度对结果进行补偿。这就意味着,pm传感器的周围一定要避开发热的器件。

仅仅这几点就已经不是每家都能玩得那么利索了。

其实,国内几家大的激光PM2.5传感器厂家我们基本都接触过(仅限炜盛在内的几家大厂),品质上做得都还不错,一致性也都可以。可为什么同样是来自于某大厂的传感器,A品牌和B品牌测出的数值却很可能千差万别,根本的原因就在于产品厂商自身的技术积累。

再说回净化器PM2.5测量的问题。现在也有很多净化器搭载了激光传感器,但最终出来的结果却仍然难说精确,里边还有一个非常重要的原因,就是会受到气流干扰

简单点说,就是在净化器开机时,机身周围一定会产生空气流动,无论是红外还是激光的传感器,都是会受到气流的干扰而影响测量的精度。

也正是基于这个原因,我们在做整体的净化方案时,一直都秉承一个原则:净化器和监测器一定要做成分离式的。

成品的准确度

再说回环境宝。技术上铺垫了这么多,总归还是要谈谈成品的精度问题。
经常会有消费者,把环境宝3代拿去和市面上其他产品做测试比较,发现会比某几家品牌测出的数值低不少(经常会差出40-50μm/m³)。 
于是,我们特意送检了中国家电研究院,研究院采用的测量设备是行业内公认的标杆TSI-8530。

插一句,有几家友商雇的水军,号称自家产品比TSI还要精准,请打住。

下图就是在各个浓度测量点上的对标测试结果。很明显,在各个测量点上,环境宝确实会偏低一些(当然是在标准误差允许范围内的,否则也过不了研究院的检验),但是也不会在任何一个测试点上低得太过离谱。

所以,我想结论已经很明确了,不是环境宝偏低,而是这些厂商数据过高了。


预告:下期我们讲讲TVOC检测的那些事。敬请关注!