DIY 的空气净化测试是完全可行的，通过巧妙的实验设计就能替代昂贵的高精度传感器，甚至可以评估颗粒物降低超过 10 万倍的空气净化方案。

这些年我做了大量的 DIY 测试（1、2、3、4、5、6），目的通常是了解某种装置清除空气中颗粒物的效果。专业的粒子计数器（示例）要花费数千美元，它们确实是非常出色的设备，但你花的钱买的是便捷性、可靠性、校准和动态范围。如果我们愿意牺牲便捷性，并为了可靠性而购买多台设备，就完全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。

目前做 DIY 最便宜的现成选择可能是 Temtop P600，我看到的价格是 70 美元。我虽然没用过这款，但它是几年前我为 DIY 实验购买的 Temptop M2000 的简化版。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），然后把它接到便宜的 SoC（约 10 美元）上，或接到安卓手机上（转接头约 15 美元）。如果批量生产，我认为成本可以压到 15 美元以下：大批量采购的 PMS5003 或仿制品约 7 美元，这个规模下手机转接头不到 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 都经过了一定程度的校准，但好在我们并不需要知道绝对的颗粒物数量。我们只需要在合理范围内，得到一个与颗粒物数量成线性正比的数值。只要仪器读数随时间保持稳定，我们就可以看比值。例如，如果你想测试某种装置多快能清除房间里的烟雾，你不需要产生精确数量的烟雾，也不需要知道到底产生了多少烟雾：只需测量半衰期即可。这就能直接得出相对净化效率，如果房间是已知体积的密闭空间，还能算出 CADR。

动态范围更难一些，但同样不需要专业传感器。假设你想测试一套 DIY 洁净室的效果。（注：如果你对此感兴趣，Coefficient Giving 可能会愿意资助你。）你会有一个外部房间，用来充满颗粒物，以及一个内部区域，你想确保其中的颗粒物浓度保持在很低的水平。上面提到的传感器能测量的颗粒物浓度范围大约只有 500 到 1000 倍，但如果你想验证是否实现了更大倍数的降低，简单的实验就无法覆盖这个范围。你在室外能测到的颗粒物水平，在室内会显示为“低于量程”；而你在室内能测到的水平，在室外又会显示为“超出量程”。那该怎么办呢？

最简单的办法就是等更久。这其实并不差！粒子计数器非常擅长“有颗粒时才报数”，这意味着你只要把运行时间延长 10 倍，就能获得 10 倍的灵敏度。不过，如果我们的量程只有 1000 倍，却想测量 10 万倍的降低，那等待的时间就会非常长。我们可以通过把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）。

次简单的办法是在室内和室外各放一个传感器，同时在室外放一台空气净化器。事先把两个传感器相互校准，然后以非常高的浓度开始实验（此时室外超出量程，室内在量程内）。让空气净化器把室外的浓度降下来。经过一个中间区域（室外超出量程，室内低于量程）后，室外会进入量程内（但此时室内已低于量程）。下面是这个实验理想化情况的一个示例：

在整个过程中，没有任何一个时刻能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：当内部传感器的读数为 10 时，外部传感器的读数将是 1,000,000。

不过，与其依赖空气净化器每分钟稳定地去除室外 10% 的颗粒物，我们还可以加入第三个传感器。MERV-16 风机至少能去除 95% 的颗粒物，所以我们可以做一个带风机和 MERV-16 滤网的箱子，并测量箱体内部的计数。箱子不需要密封；风机产生的正压就足以确保我们测到的只是经过 MERV 过滤后的浓度：

遗憾的是，这仍然不足以把内部和外部的曲线连接起来，但我们可以在链条中加入第四个也是最后一个环节——用 HEPA 滤网来去除至少 99.97% 的颗粒物：

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是水平段：那表示每对传感器的读数在成比例地变化。倾斜的（以及比值为 1 的）部分没有意义，因为那是某个传感器超出量程的情况。

然后我们就可以读出 MERV-16 带来了 20 倍的降低，从 MERV 到 HEPA 降低了 167 倍，从 HEPA 到洁净室内部又降低了 30 倍。这些叠加起来，正好得到预期的端到端 10 万倍降低。

当然，真实数据会杂乱得多，但基本思路应该是可靠的。

其他注意事项：

• 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，你应该把整个实验设置在一个密闭房间内，并在房间外远程监控各项数值。如果你必须进入室内，请佩戴贴合良好的 P100 口罩（并记住，它们在留胡子时无法起作用）。

• 我用过烟雾，但烟雾很黏、很不稳定。最好使用雾化的盐雾。你可以用超声波加湿器加盐水来产生盐雾，只要相对湿度低于 45%，雾滴就会干燥成纯粹的盐晶体。如果你所在的地方比较潮湿，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，而这么高的浓度可能会把它弄坏。我会把它拆下来，或者至少关掉并用塑料膜严密包裹。

• 据说盐会落得到处都是，并有轻微的腐蚀性（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布（很薄的油漆工用塑料布就很便宜）把房间包起来，要么事后用湿布擦拭所有表面。