隨著我國節(jié)能減排工作的深入實(shí)施和人民群眾對環(huán)境問題的日益重視,環(huán)境監(jiān)測傳感器在我們的日常生產(chǎn)和生活中,扮演著越來越重要的角色。預(yù)計(jì)到2020年,其中主流的氣體傳感產(chǎn)業(yè)規(guī)模就將達(dá)到600億元以上。
實(shí)際上,目前無論是工業(yè)、商業(yè)、公共環(huán)境、民用以及其他各種不同工作原理的氣體傳感器,基本都可以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域,環(huán)境監(jiān)測傳感器主要分三類。第一類是分析儀器用傳感器,主要用于環(huán)境監(jiān)測站、環(huán)保檢測或計(jì)量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、科研院所等使用的儀器,特點(diǎn)是精度高、體積大、價格貴,該領(lǐng)域國外品牌占據(jù)主流市場。第二類是工業(yè)用環(huán)境監(jiān)測傳感器,包括作業(yè)現(xiàn)場室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測,室內(nèi)根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境不同監(jiān)測有機(jī)蒸汽、可燃?xì)怏w等易燃易爆或有毒有害氣體;室外主要監(jiān)測排放VOC濃度,具體有氨氣、苯、甲苯等多種污染物。目前,該領(lǐng)域國產(chǎn)與進(jìn)口產(chǎn)品各占一半。第三類是民用環(huán)境監(jiān)測傳感器,主要用于住宅家居的室內(nèi)外或商場、車站、機(jī)場、學(xué)校、道路等普通商業(yè)場所。隨著近幾年人們對呼吸健康的重視,該領(lǐng)域發(fā)展迅猛。
杭州麥樂克電子科技有限公司總裁呂晶,該公司開發(fā)的紅外單氣體傳感器克服了傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器和催化燃燒傳感器的不足,具有測量精度高、使用壽命長、校準(zhǔn)周期長、抗干擾能力強(qiáng)、不易中毒失效等特點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于石油石化、燃?xì)夂兔旱V等工業(yè)行業(yè)的氣體泄漏檢測。
同時,麥樂克還提出了紅外復(fù)合測量技術(shù),開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的紅外復(fù)合氣體傳感器,可同時測量環(huán)境中的二氧化碳、甲烷、一氧化碳、甲醛和VOC氣體,產(chǎn)品達(dá)到國際領(lǐng)先水平,也開始應(yīng)用于智能家居、智能社區(qū)、智能樓宇等民用領(lǐng)域。
從工作原理角度,工業(yè)和信息化部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師、中國電子元件行業(yè)協(xié)會敏感元器件和傳感器分會副理事長郭源生進(jìn)一步分析了環(huán)境監(jiān)測傳感器主流技術(shù)的市場應(yīng)用情況。
目前,民用領(lǐng)域的主要訴求是實(shí)現(xiàn)測顆粒度(PM 2.5)功能,以及監(jiān)測天然氣和煤氣,而甲醛和TVOC監(jiān)測尚未普遍應(yīng)用。當(dāng)下民用領(lǐng)域廣為采用的進(jìn)口半導(dǎo)體式傳感器雖然成本低,但是飄逸性高,精度差;電化學(xué)/催化燃燒式傳感器在使用較長時間后,也容易出現(xiàn)精度降低的狀況;激光、紅外等光譜式傳感器雖然精度高,但是體積大,價格貴,目前主要還是應(yīng)用在工業(yè)和環(huán)保等高端市場。
傳感器作為一個產(chǎn)業(yè)上游的基礎(chǔ)學(xué)科,本身可進(jìn)行二次開發(fā)應(yīng)用的領(lǐng)域非常多,基本不存在產(chǎn)業(yè)生態(tài)周期問題。結(jié)合目前火熱的智能制造、機(jī)器人、智能穿戴、智慧健康、智能家居等具體領(lǐng)域,國家應(yīng)該倡導(dǎo)、組織、提供更多資源參與進(jìn)來,一起把中國傳感器和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)推向更高的層次。