用于博物館內的空氣質量檢測的傳感器

博物館作為展示歷史變遷、科學進步和文化更迭的重要場所，對每個國家或民族都有著不可替代的意義。隨著氣體傳感器技術的不斷進步，現在可以通過技術手段將看不見的空氣污染可視化，使得博物館能夠更加便捷地進行空氣質量監測和治理。由于人們對空氣污染危害的認識日益加深，博物館館方也越來越重視空氣質量的監測與管理。

博物館環境的獨特性

博物館環境是一種特殊的室內環境，它不僅包括人們活動的主要場所——展廳，還包括放置展出文物的封閉展柜環境及儲存未展出文物的庫房環境。因此，博物館在環境空氣質量方面，除了要符合公共場所室內環境的標準外，還需滿足文物保存所需的具體要求。

博物館室內空氣質量標準要求

展廳作為室內空間，其空氣質量應遵循《室內空氣質量標準》（GB/T18883-2002）。該標準中對各參數的要求如下表：

此外，《博物館建筑設計規范》（JGJ 66-2015）對文物儲存及保護提出了詳細的建議和要求。

影響文物保護的氣態污染物

影響文物的因素包括光照、溫度、濕度、顆粒物和氣態污染物等。其中，氣態污染物以分子狀態分散于大氣中，能夠直接與文物接觸，具有極大的破壞性。主要的氣態污染物包括：

1、溫濕度：

在《博物館建筑設計規范》中，對比了不同材質的文物保存的適宜溫濕度：

2.二氧化硫

二氧化硫是一種酸性氣體，是氣態污染物的主要成分之一，在大氣中分布廣泛，極易與水蒸氣結合，生成亞硫酸，當金屬鹽類存在時，可充當催化劑，將其氧化成硫酸。二氧化硫本身及其反應的常見產物亞硫酸和硫酸，都對文物有危害作用：

①所有的纖維制品，如紙、棉、亞麻等，均會被二氧化硫氣體形成的亞硫酸或硫酸蝕損；

②二氧化硫氣體能與大部分染料和顏料等著色劑發生化學反應, 從而引起色差變化，對書畫顏料的影響不容忽視。

③二氧化硫還會使皮革表面產生粉化現象, 使其韌性減弱。

④二氧化硫會對金屬和青銅合金產生腐蝕作用, 使其表面失去光澤。

⑤二氧化硫會與石質文物中含有的大量碳酸鹽進行反應，生成堅硬的石膏外殼，體積增加膨脹，導致外殼脫落。

3.二氧化氮

二氧化氮對染料、織物的影響較二氧化硫更為嚴重。而由于氮氧化物可產生光化學煙霧及醛類物質等二次污染物, 它們對皮革、紙張和紡織品等也具有腐蝕和破壞作用，且會引起涂料變質，橡膠龜裂等。因此，氮氧化物對文物的危害也是不容忽視的。

4.臭氧

臭氧是一種強氧化劑,幾乎能毀壞所有的有機化合物。例如油畫、紡織品、檔案材料、家具、生物標本、 皮革、羽毛、毛皮等等,臭氧還能增加銀、鐵的氧化速 度和銀、銅的硫化速度。臭氧對顏料的褪色影響亦已有所研究，臭氧破壞纖維素 的機理可能是與水反應生成過氧化氫的緣故。

5.甲醛

甲醛也是目前室內主要的環境污染物之一。甲醛的主要來源是三合板中的脈醛樹醋。該氣體不僅對人體有害,而且經初步研究對無機材料中的玻璃、陶瓷釉彩、蚌殼、金屬等亦有潛在的危險作用。

6.顆粒物

顆粒性物質能吸附污染氣體，因此它含有廣泛的對文物有損傷的污染物。其性質組成隨地區、顆粒大小而有不同。城市中的粒狀污染物大約5% 一 20%是含有硫酸或是硫酸鹽的顆粒,這些會使織 物、石、建筑等受污損。

推薦的空氣質量檢測傳感器

為了確保博物館內空氣質量達到標準并保護文物，以下是一些推薦使用的傳感器及其模塊：

測棒型溫濕度傳感器 - CAEL-S16

特點：由M12金屬連接器快速安裝，類比輸出含緩沖器，確保輸出不失真。金屬測棒有效隔絕惡劣環境中的電磁干擾。全范圍0~100%RH量測，溫度量測范圍高達+105°C (221°F)。測棒壓力范圍高至10 bar，類比兩通道可變量輸出，RS485 Modbus支援浮點數及整數雙格式，公制和英制雙單位。

應用領域：半導體及微電子工業、制藥工業、造紙工業、環境試驗箱、干燥設備、噴涂設備、農業、養殖場、溫室、儲藏室、樓宇自動控制、環境和通風控制等。

美國SPEC Sensors 空氣質量 SO?模擬輸出模塊 - ULPSM-SO? 968-006

特點：快速集成到系統中，低功耗，簡單模擬信號輸出，線性電流信號轉換為線性電壓信號，保持傳感器在理想的操作環境下。

美國SPEC Sensors 空氣質量 NO?模擬輸出模塊 - ULPSM-NO? 968-004

特點：快速集成到系統中，低功耗，簡單模擬信號輸出，線性電流信號轉換為線性電壓信號，保持傳感器在理想的操作環境下。

美國SPEC Sensors 空氣質量 臭氧模擬輸出模塊 - ULPSM-O? 968-005

特點：快速集成到系統中，低功耗，簡單模擬信號輸出，線性電流信號轉換為線性電壓信號，保持傳感器在理想的操作環境下。

日本NEMOTO 電化學甲醛傳感器NE-HCHO-S

特點：高靈敏度，可靠性高，適用于木質建筑材料或滅菌后殘留濃度甲醛的檢測和測量，適用于各種設備。

德國EC Sense 甲醛傳感器 - TB600C-HCHO-100

特點：精度高，壽命長，響應速度快，回零快，即插即用，抗中毒性好，使用簡單，UART數字信號輸出，耐久可靠，優良的精度、可重復性、線性、一致性，零點無漂移。

日本FIGARO 激光顆粒物傳感器 PM2.5傳感器 - TF-LP01

特點：利用散射原理對空氣中粉塵顆粒進行檢測，體積小、檢測精度高、重復性好、一致性好、實時響應可連續采集、抗干擾能力強、采用超靜音風扇，傳感器出廠100%檢測和標定。

結論

通過使用上述傳感器和模塊，博物館可以實現對溫濕度、SO?、NO?、O?、甲醛和顆粒物的有效監測，從而更好地保護文物并提升參觀者的體驗。這些傳感器不僅具備高精度和穩定性，還能適應多種復雜環境，為博物館提供全面的空氣質量解決方案。