DIY方式检测空气净化是可行的，通过精心的实验设计可以替代高质量的传感器，甚至可以用来评估能实现超过10万倍颗粒物削减的空气净化器配置。

这些年来我做了大量的DIY测试（1、2、3、4、5、6）。目标通常是了解某种装置从空气中去除颗粒物的效果。专业的粒子计数器（示例）价格高达数千美元，它们是非常出色的设备，但你付费换来的是便利性、可靠性、校准和动态范围。如果我们愿意放弃便利性，并为了可靠性而购买多台设备，就可以通过实验设计来低成本地解决校准和动态范围的问题。

目前用于DIY最便宜的即用型选择可能是Temtop P600，我看到的价格是70美元。虽然我没有试过，但它是几年前我为DIY实验购买的Temptop M2000的精简版。如果你想做得更便宜，可以买一个PMS5003，我看到的价格是21美元，再把它连接到便宜的SoC（约10美元）或安卓手机上（转接头约15美元）。如果规模化生产，我认为可以把成本降到15美元以下：大批量采购的PMS5003或仿制品大约7美元，手机转接头在这种规模下不到1美元，软件不到1美元，再加上外壳、组装和一些质检。

Temtop和PMS5003在一定程度上已经过校准，但幸运的是我们不需要知道绝对的颗粒物数量。我们只需要一个在合理范围内与颗粒物数量成线性比例的数值。只要仪器随时间保持稳定，我们就可以看比值。例如，如果你想了解某种装置多快能清除房间里的烟雾，你不需要产生特定量的烟雾，也不需要确切知道产生了多少烟雾：只需测量半衰期即可。这可以直接给出相对效果，如果你有一个体积已知的密闭房间，还能算出CADR(洁净空气量)。

动态范围更难处理，但仍然不需要专业传感器。假设你想测量一套DIY洁净室装置的效果。（注：如果你对此感兴趣，Coefficient Giving可能会愿意资助你。）你有一个外部房间，会在其中充满颗粒物，还有一个内部区域，你想确保其中的颗粒物浓度保持在低水平。上面提到的这些传感器能在约500至1000倍的范围内测量颗粒物浓度，但如果你想评估是否成功实现了更大的削减，简单的实验就无法覆盖这个范围。在外部可测的颗粒物水平，在内部会显示为“低于量程”，而在内部可测的水平，在外部则会显示为“超出量程”。那该怎么办呢？

最简单的办法就是等更久。这其实不算糟！粒子计数器非常擅长只有在有颗粒物时才报告一个计数，这意味着运行时间延长10倍，灵敏度就能提高10倍。不过，如果我们的量程只有1000倍，却想测量10万倍的削减，那等待时间就会非常长。我们可以通过将空气浓度拉回到传感器的量程内来加快速度（或进一步扩展量程）。

次简单的方案是在内部和外部各放一个传感器，同时在外部放一台空气净化器。提前将两个传感器相互校准，然后以非常高的浓度开始实验（外部超出量程，内部在量程内）。让空气净化器将外部的浓度降下来。经过一个中间区域（外部超出量程，内部低于量程）后，外部进入量程内（但内部低于量程）。下面是这个实验理想化版本的示例：

在任何时刻我们都无法同时获得内部和外部的有效测量值，但我们可以通过外推曲线来估算，当内部传感器读数为10时，外部传感器的读数将是100万。

然而，与其依赖空气净化器每分钟稳定地从外部去除10%的颗粒物，我们还可以增加第三个传感器。MERV-16风机至少能去除95%的颗粒物，因此我们可以用风机和MERV-16滤芯做一个箱子，并测量箱内的计数。箱子不需要密封；风机产生的正压就足以确保我们测量的只是经过MERV-16过滤后的浓度：

不幸的是，这仍然不足以将内部和外部的曲线连接起来，但我们可以通过增加链条上第四个也是最后一个环节——一个能去除至少99.97%颗粒物的HEPA滤芯——来实现：

现在每对传感器之间都有了可观的时间重叠，我们可以绘制它们的比值：

这张图中我们关心的部分是水平段：那是每个传感器报告的数值成比例变化的地方。倾斜的（以及比值为1的）部分没有意义，因为那是传感器超出量程的情况。

然后我们可以读出MERV-16带来了20倍的削减，从MERV到HEPA为167倍，从HEPA到洁净室内部为30倍。这些叠加起来，正好得到预期的端到端10万倍削减。

当然，真实数据会杂乱得多，但基本思路应该是可靠的。

其他后勤注意事项：

• 这里讨论的颗粒物浓度非常高，你肯定不想吸入它们。理想情况下，你可以将其设置为在密闭房间外进行整个实验，远程监控浓度。如果你确实需要进入室内，请佩戴贴合良好的P100口罩（并记住，它们与胡须不兼容）。

• 我用过烟雾，但烟雾黏性大、难以控制。最好使用雾化的盐。你可以用超声波加湿器和盐水将其喷入空气中，只要相对湿度低于45%，液滴就会干燥成纯盐晶体。如果你在潮湿的地方做这个实验，可以使用除湿机。

• 即使远低于此的浓度也会触发烟雾报警器，而如此高的浓度可能会将其损坏。我会把它拆掉，或者至少关掉并用塑料严密包裹。

• 据说盐会遍布各处并具有轻微的腐蚀性（就像长期住在海边一样）。把房间里的所有东西都搬出去，然后要么用一次性塑料薄膜（薄的油漆用防护膜非常便宜）将房间包裹起来，要么在事后用湿布擦拭所有表面。