Vzhledem k tomu, že moderní urbanizace se stále zrychluje, problémy kvality ovzduší se stále více zaměřují na pozornost. Současně je také velmi důležité testování kvality filtračních materiálů, mask, filtrů a dalších čištění vzduchu. Monitorování kvality vzduchu, testovací zařízení pro filtraci vzduchu, jsou neoddělitelné od systémů měření částic. Do kterých typů systémů měření částic lze rozdělit? Jaké jsou jejich příslušné principy a aplikace? Tento článek se zavede podrobně.
Systémy měření částic lze rozdělit do několika kategorií podle různých principů, jako jsou fotometry, čítače optických částic (OPC), spektrometry velikosti aerodynamických částic, čítač jádra kondenzace (CNC) a analyzátory diferenciální mobility (DMA).
1. Fotometry
Fotometr je nástroj, který používá optické principy k detekci částic. Extrapoluje koncentraci a průměr částic měřením intenzity a úhlu světla rozptýleného částicemi ve světelném paprsku. Tento detektor je vhodný pro většinu vzduchových částic s velikostí částic menší než 1 mikron, jako jsou suspendované částice a částice kouře.
Fotometry se široce používají při monitorování kvality ovzduší, sledování kvality okolního ovzduší, monitorování emisí průmyslových výfukových plynů a monitorování kvality vnitřního vzduchu. Sledováním a analýzou koncentrace vzdušných částic v reálném čase může být znečištění ovzduší účinně zabráněno a kontrolováno na ochranu zdraví a bezpečnosti života lidí.
Současně lze fotometr použít také v kombinaci s aerosolovým generátorem pro testování nainstalovaných filtrů na místě v čistých místnostech. Otestujte systém a filtr pro existenci úniků, zajistil čistou úroveň čisté místnosti.
2. Čítače optických částic (OPC)
Optický čítač částic je dalším běžným typem detektoru částic. Používá také optický princip k detekci částic zářením zdroje laserového světla na malé částice ve vzduchu, které odrážejí, rozptylují a absorbují laserové světlo. Počítadlo optických částic získává charakteristiky těchto odražených, rozptýlených a absorbovaných světelných signálů a vypočítá číslo, velikost a distribuci mikro částic na základě. Na rozdíl od fotometrů, čítače optických částic testují v důsledku toho počet a distribuci částic. V závislosti na kanálu velikosti částic produktu může být použit k detekci částic různých velikostí částic, jako je 0,1μm, 0,2μm, 0,3 μm, 0,5 μm, 1,0 μm atd.
Čítače optických částic se široce používají při sledování životního prostředí, průmyslové výroby, lékařské a zdravotní péči, zpracování potravin a dalších oborech. Může být použit ke sledování počtu a distribuce částic na různých místech, jako je životní prostředí, čisté místnosti v průmyslové výrobě, zpracování potravin, polovodičový průmysl, nemocniční operační místnosti, oddělení atd.
3. Spektrometry aerodynamické velikosti částic
Princip spektrometru velikosti aerodynamických částic je založen na kinetických vlastnostech částic suspendovaných v proudu vzduchu, pomocí laserového rozptylu, fotoelektrického snímání, elektroniky a dalších technologií, velikosti částic, tvaru a fyzikálních vlastností částic a dalších parametrů pro monitorování, analýzu a výpočet. Aerodynamický spektrometr velikosti částic může měřit rozsah velikosti částic obecně od 0,1 mikronů do 100 mikronů a může analyzovat koncentraci a distribuci částic s různými velikostmi částic.
Podle různých klasifikačních kritérií lze spektrometry velikosti aerodynamických částic rozdělit na nástroj pro distribuci velikosti částic, vícekanálový měřič počtu pulsů, přístroj měření částic rozptylu světla a další typy. Mezi nimi mohou profilery velikosti částic laseru přímo určit parametry, jako je koncentrace objemu, distribuce velikosti částic a distribuční funkce velikosti částic. Vícekanálové pulzní čítače používají více kanálů k současně zaznamenávání impulsů částic a vypočítání počtu impulsů pro stanovení počtu a distribuce částic. Měřiče částic rozptylu světla se používají k analýze velikosti a koncentrace částic rozptylem a difrakcí částic laserovým světlem.
Aerodynamické spektrometry velikosti částic se široce používají při monitorování životního prostředí, atmosférické vědě, čištění vzduchu a dalších oborech. Při monitorování životního prostředí lze aerodynamický spektrometr velikosti částic použít ke sledování koncentrace a distribuce různých typů částic, aby se poskytovala vědecká základní a technická podpora pro vedení environmentálního managementu a prevence a kontroly znečištění. V atmosférické vědě může aerodynamický spektrometr velikosti částic studovat a simulovat atmosférické fyzikální a chemické procesy, aby poskytovala technickou podporu pro ochranu atmosférického prostředí. Při čištění vzduchu může být aerodynamický spektrometr velikosti částic použit k monitorování a kontrole znečišťujících látek ve vnitřním vzduchu, aby se zajistilo, že kvalita vnitřního vzduchu splňuje požadavky.
4. Kondenzační jádro čítač (CNC)
CNC je zařízení, které používá princip kondenzace pro sběr a detekci částic. Funguje procházením vzduchem chladicí jednotkou, která kondenzuje vodní páru ve vzduchu do rosy a způsobuje, že se vzduchové částice připojí k povrchu rosy při teplotách pod teplotou rosného bodu za vzniku jádra částic, která se počítají čítačem.
Podle různých požadavků na detekci a scénáře aplikací lze CNC rozdělit do dvou kategorií, vzdáleného CNC a blízkost CNC.
Vzdálená CNC se obvykle používá pro monitorování venkovního prostředí a monitorování kvality ovzduší a lze jej použít pro monitorování v reálném čase za atmosférických podmínek, s výhodami širokého rozsahu detekce a přesnými údaji. Blízkost CNC se na druhé straně používá hlavně pro testování kvality vnitřního vzduchu s menším vzorkovacím průtokem, který dokáže detekovat menší částice a relativně malý detekční rozsah.
5. Diferenciální analyzátory mobility (DMA)
DMA je nástroj, který používá migrační charakteristiky částic v elektrickém poli k jeho detekci a analýze. Základním principem je oddělit částice v elektrickém poli a určit velikost, tvar a počet částic podle rychlosti jejich pohybu v elektrickém poli.
Existují dva hlavní typy DMA, ty, které se spoléhají na elektro-migraci a ty, které se spoléhají na skenovací elektronovou mikroskopii.
Mezi nimi je DMA spoléhající na metodu elektro-migrace obvykle rozděleno na dva různé typy, jmenovitě hrubým detektorem částic a detektoru jemných částic. Detektory hrubých částic hmoty se obecně používají k detekci hrubých částic ve vzduchu, jako je písek a uhelný prach. Zatímco detektory jemných částic se používají hlavně k detekci jemných částic menších než 2,5 mikronů v průměru, jako je kouř, výfuk automobilu atd.
Analyzátor diferenciální mobility, který se spoléhá na metodu skenovacího elektronového mikroskopu, se používá k analýze a detekování částic pozorováním morfologie a velikosti částic v rámci skenovacího elektronového mikroskopu s vysokým rozlišením.
Analyzátory mikro-mobility se široce používají v mnoha oborech, jako je ochrana životního prostředí, zdraví při práci, medicína a bezpečnost potravin.
V oblasti ochrany životního prostředí se analyzátory diferenciální mobility používají hlavně k detekci ve vzdušné částice, jako jsou PM2.5 a další jemné částice, k posouzení stavu znečištění ovzduší. V oblasti zdraví při práci se analyzátory diferenciální mobility používají k detekci škodlivých částic na pracovišti k zajištění zdraví a bezpečnosti pracovníků. V oblasti lékařské oblasti se analyzátory diferenciální mobility používají k detekci respiračních onemocnění pro diagnostiku a léčbu. V oblasti bezpečnosti potravin se analyzátory diferenciální mobility používají k detekci škodlivých částic v potravinách, aby se zajistila kvalita a bezpečnost potravin.
Dohromady je detektor částic velmi důležitým technickým nástrojem. Může detekovat a analyzovat částice v různých rozsazích podle různých principů a metod detekce. Pro různé potřeby detekce si můžeme vybrat různé typy detektorů pro monitorování a analýzu částic. A pomocí detektorů částic detektorů částice můžeme lépe uchopit situaci kvality ovzduší, abychom udrželi veřejné prostředí a lidské zdraví.
