一、空气里的负离子，到底在测什么

负离子是空气分子被电离之后带上负电荷的产物，寿命短，几秒到几十秒，靠气流带着走。它的浓度极不稳定：瀑布旁边能到几万个每立方厘米，密闭的办公室里常常只有几百个；同一间房，开窗与关窗能差出十倍，人走进去站两分钟，读数就开始掉。所以测负离子不是取一个静态的数，是在一个变化的环境里取一个有代表性的数，取法比仪器本身更影响结果。同一台机器，人站在旁边测与退后两步测，读数能差两成；差出来的这一截不进误差表，却实实在在进了数据。

为什么这个数值得一台专门的机器。景区、康养机构、室内空气治理、负离子产品厂，都拿它当指标：林区比城区高，通风后比密闭高，出风口比一米之外高。指标一旦进了合同、进了宣传、进了验收，就得有数据支撑，而数据要站得住，前提是同一套测法、同一个量程档、同一个时长。恒美智造把这台空气负氧离子检测仪的量程做成三档，就是为了对付这个跨度。从几百到几千万，跨四个数量级，一个档要同时分辨两头，本来就做不到；硬做的结果，是低浓度段数不准、高浓度段顶格。

测值与测法的关系，比参数表上的更值得说。同一间房，两个人用两台机器测，一个给八百，一个给三千，很多时候不是谁坏了，是点位不同、时长不同、档位不同。一个站在窗边测十秒，一个站在屋中间测三分钟，两个数都真实，但放在一起就没法比。要把这两个数变成能比的数，测法得先统一，统一之后才轮到谈仪器。恒美智造在样册上把点位、时长、档位三样单列成一页，用户拿去比对，比完就知道差在哪一段，也知道该先改哪一样。

表1 四步把空气里的负离子数出来

步骤做法关键点
吸入风机按设定速度把空气匀速抽进采集筒速度稳，计数才可比
极化筒内极化板加定量电压，形成电场电压稳定，迁移率才可信
捕获小粒径负离子偏转后被采集板收下大粒径与尘粒不易被收
换算按电荷量折算成每立方厘米个数系数随量程档位切换

表注：这套办法叫电容式吸入法，测的是小粒径负离子的电荷量，不是把空气中所有带电颗粒一起数进去。

二、圆筒电容吸入法：把看不见的电荷收起来

这套办法分四步。风机把空气按设定速度匀速抽进采集筒，筒内的极化板加上定量电压，形成一个径向电场；空气中的小粒径负离子在电场里偏转，被中间的采集板收下；收下的电荷量经过处理，折算成每立方厘米的个数。四步里任何一步不稳，读数就会漂：风量变了，抽进来的样本就不代表环境；电压变了，偏转量就变了；采集板脏了，收下的电荷就少一截。四步里风量这一项常被忽视：滤棉堵了一半，抽进来的样本少一半，读数跟着少一半，而屏上不会提示滤棉该换了。

为什么用圆筒，不用平板。平板式的电场是单向的，气流一斜，离子就从边上溜走，测出来的数随风向变化；圆筒式的电场是环形的，气流从轴心过，四周都是收极，风向的影响小得多。恒美智造把筒体、极化板、采集板做成一体成型，间隙公差压得小，就是为了让同一台机器在不同气流下读数的差别尽量小，也让同型号的两台机器能互相比对。并排测同一处，读数差在一成以内，才算能互相比对；差出两成，先查筒体间隙与风量，别急着怪算法。

表2 主机与四类参数的主要指标

项目指标说明
负离子量程三档可选，上限一千万个每立方厘米按场合切档
负离子误差正负百分之十以读数计，不是满量程
分辨率一个每立方厘米低浓度段也能分辨
迁移率零点四至一点零平方厘米每伏秒小粒径段的选择窗
刷新一秒连续测量，不必等
屏幕五点零英寸，八百乘四百八十触摸，字大
电池十二伏三千毫安时，八小时以上可脱离市电
体积重量二百乘一百三十二乘五十八毫米，一千克单手可握

表注：负离子这一路的误差按读数算，读数千位与读数万位，同样的百分之十对应的量差十倍。

三、三档量程：一台机器为什么要给三个档

负离子的浓度跨度是四个数量级。城市室内常常只有几百到几千，林区与瀑布旁能到几万，负离子发生器出风口能到几百万甚至上千万。用一个档覆盖全部，要么低浓度段分辨不出，要么高浓度段直接顶格。顶格这件事在现场很常见：机器显示满量程，用户以为环境极好，其实只是量程不够，真实浓度可能是显示值的几倍。顶格时屏上照样给数，用户看不出异常，只有换到再测，才知道前一个数只是量程的边界。

分档之后，新问题来了：换档处的读数会不会跳。低档切到中档，如果换算系数不连续，屏上的数会突然跳一截，看着像环境突变。恒美智造的做法是把三档的系数做在同一条标定曲线上，切换时按同一模型换算，读数连续过渡，用户在旁边看着屏，看不出换档的那一下。这一条在参数表上写不出来，只能在现场演示时看出来。演示的法子是同一位置快速切三档，读数连贯地变大变小说明曲线接得上，跳一截就得问清系数怎么接。

选哪一档，判断依据是预判浓度，不是试。测城市室内，先上低档，读数接近上限再切中档；测景区与林区，直接上中档；测发生器出风口与测试舱，上。实在不知道，按低、中、高各测十秒，看哪一档的数落在量程中段，就用哪一档。恒美智造在说明里给了这张判断表，用户照着走，比凭感觉切档省事，也省得测完才发现顶格。预判不准时宁可先上再往下切，不要先上低档；低档顶格的数看着正常，实际已经失真。

表3 三档量程各管什么场合

档位量程典型场合
低档零至十万个每立方厘米城市室内、办公室、教室
中档一千至一百万个每立方厘米公园、林区、瀑布旁
一千至一千万个每立方厘米负离子发生器出风口、材料测试舱

表注：档位不是差别，是计数范围差别。低浓度用，本底噪声会盖住信号；高浓度用低档，直接顶格。

四、一台机器四张面孔：从单路到四合一

HM-FY1 只测负离子，是轻的一档，一千八百元，机身一千克，单手拿着就能走。它的用处是点位对比：同一栋楼，一楼与顶楼、窗边与角落、开窗与关窗，各测一组，把差异画出来。只测一路的好处是快，一个上午能走十几个点；坏处是只能回答一个问题，环境里别的因素要另找仪器，而另找仪器就意味着另一套测法与另一套记录。测量带两台机器、两套记录，回来还要花时间对齐，半天就这么过去，而点位对比缺的正是时间。

HM-FY2 加了甲醛，两千元。装修后的房子，负离子与甲醛常常一起看：通风之后负离子上来了，甲醛也降了，但两者不是一回事，一个反映空气的新鲜程度，一个反映材料释放。加这一路的价值在于同测量能给出两条曲线，用户不必分两趟跑；代价是甲醛这一路要预热三分钟，测量节奏比单路慢一些，走点的密度要相应降下来。预热那三分钟不是干等，是让甲醛传感器稳定，这段时间正好测负离子与颗粒物，两路并行，一小时能走两个点。

HM-FY3 再加颗粒物，二千二百元；HM-FY4 再加温湿度，二千四百元。到四合一这一档，一台机器能同时答四个问题：负离子多少、甲醛多少、PM2.5 与 PM10 多少、温度湿度多少。这一档适合写完整的环境档案，比如学校的教室、医院的病房、材料的测试舱。恒美智造在这一档把四路的时间戳做成同一秒，四组数能横向比较，不必再对时间。四路同一秒的意义在于能算相关：负离子掉下去的同时颗粒物升上来，这种关系只有同一时刻的数才看得出来。四路叠加还有一个隐性的好处：同一台机器，四路的校准可以排在同一天。恒美智造把负离子的比对、甲醛的标准气、颗粒物的换算、温湿度的标准表排成一张日程，用户一年跑一趟就够；分开做，一年要跑四趟，车费与误工比校准费贵。这一条在采购时看不出，用满一年就知道省在哪。

表4 四个型号各带哪几路

型号负离子甲醛颗粒物温湿度
HM-FY1有无无无
HM-FY2有有无无
HM-FY3有有有无
HM-FY4有有有有

表注：四路的传感器各自独立，一路坏了不影响别路；甲醛与颗粒物是附加测量，不能替代标准方法。

五、室内空气的几份标准，各自管什么

GB/T 18883-2022 是室内空气质量标准，管的是住与办公环境里各项指标的限值与检验方法，是这类测量常被引用的一份。GB 50325-2020 是民用建筑工程室内环境污染控制标准，管的是工程验收，甲醛、苯、氨、氡、TVOC 五项，验收时按房间抽检。GB/T 18204.2-2014 是公共场所卫生检验方法里的化学污染物部分，讲甲醛、氨、臭氧这些怎么采、怎么测。三份标准管三件事：住得健不健康、工程合不合格、公共场所怎么检。要说明一句：负离子这一项在这三份标准里都没有限值，它更多是评价空气清新程度的参考，不构成达标与否的判据。

颗粒物这一路看 HJ 618-2011，讲 PM10 与 PM2.5 的重量法测定。要说明白的一点：便携式仪器的光散射法与重量法不是一回事，前者给的是实时相对值，后者给的是滤膜上的质量，两者之间要靠比对建立关系。执法与仲裁场合用重量法，现场筛查与趋势观察用仪器法，两条线的用途不同。恒美智造在说明里把这句话写在颗粒物参数旁边，免得用户拿仪器读数去顶重量法的。两条线给的数不能互换，能互换的只有趋势；里写清用的是哪条线，比写多大数要紧。

六、读数出来之后，怎么记才站得住

记录要写五样：点位、时间、档位、时长、环境状态。点位写到能复现，比如三楼会议室靠窗一米、离地一点二米；时间写到分钟；档位写低中高；时长写连续测了几分钟、取的是哪一段；环境状态写开窗还是密闭、几个人在屋里、空调开没开。五样写全，三个月后别人拿着这张纸能重测一遍，重测的数与原数对得上，这份记录才算站得住。恒美智造的空表把五样列成五栏，填完一行就是一条记录，不必回头补，补记的东西十有八九是编的。

还有两样容易漏：机器编号与校准日期。同型号两台机器，一台刚校准、一台用了两年，读数能差一成多，记录里不写编号，出了问题查不出是哪台测的。恒美智造在机身背面留了编号位，随机资料里给一张校准记录卡，用户每次校准填一行，卡与机器一起存放，换人交接时一起交。两年没校准的机器，读数能漂三成，纸上却看不出它上校准是哪一年，等到两台机器比对时才发现对不上。