Efterhånden som moderne urbanisering fortsætter med at fremskynde, bliver problemer med luftkvaliteten mere og mere et fokus på opmærksomheden. På samme tid er kvalitetstestning af luftfiltreringsmaterialer, masker, filtre og andre luftoprensningsprodukter også meget vigtig. Luftkvalitetsovervågning, test af luftfiltreringsprodukter, er uadskillelige fra partikelmålingssystemerne. Så hvilke typer partikelmålingssystemer kan opdeles i? Hvad er deres respektive principper og applikationer? Denne artikel introducerer detaljeret.
Partikelmålingssystemer kan opdeles i adskillige kategorier i henhold til forskellige principper, såsom fotometre, optiske partikeltællere (OPC), aerodynamiske partikelstørrelsesspektrometre, kondensationsnucleus -tæller (CNC) og differentiel mobilitetsanalysatorer (DMA).
1. Fotometre
Et fotometer er et instrument, der bruger optiske principper til at detektere partikler. Det ekstrapolerer koncentrationen og diameteren af partiklerne ved at måle intensiteten og lysvinklen spredt af partiklerne i lysstrålen. Denne detektor er velegnet til det meste af de luftbårne partikler med partikelstørrelse mindre end 1 mikron, såsom suspenderet partikler og røgpartikler.
Fotometre er vidt brugt til overvågning af luftkvalitet, overvågning af omgivelsesvalg, industriel udstødningsemissionsovervågning og overvågning af luftkvalitet i luftkvalitet. Ved at overvåge og analysere koncentrationen af luftbårne partikler i realtid kan luftforurening effektivt forhindres og kontrolleres for at beskytte folks sundhed og livssikkerhed.
På samme tid kan fotometeret også bruges i kombination med en aerosolgenerator til test på stedet af installerede filtre i rene værelser. Test af systemet såvel som filteret for eksistensen af lækager har sikret det rene rumrene niveau.
2. Optiske partikeltællere (OPC)
En optisk partikeltæller er en anden almindelig type partikeldetektor. Den bruger også det optiske princip til at detektere partikler ved at skinne en laserlyskilde på små partikler i luften, der reflekterer, spreder og absorberer laserlys. Den optiske partikel -tæller får egenskaberne ved disse reflekterede, spredte og absorberede lyssignaler og beregner antallet, størrelsen og fordelingen af mikropartiklerne baseret på dem. I modsætning til fotometre tester optiske partikeltællere antallet og fordelingen af partikler som et resultat. Afhængig af produktets partikelstørrelse kan den anvendes til at detektere partikler af forskellige partikelstørrelser, såsom 0,1 um, 0,2 um, 0,3 um, 0,5 um, 1,0 um osv.
Optiske partikeltællere er vidt brugt i miljøovervågning, industriel produktion, medicinsk og sundhedsvæsen, fødevareforarbejdning og andre felter. Det kan bruges til at overvåge antallet og distributionen af partikler forskellige steder, såsom miljø, rene værelser i industriel produktion, fødevareforarbejdning, halvlederindustrien, hospitalets operationsstuer, afdelinger osv.
3. Aerodynamiske partikelstørrelsesspektrometre
Princippet om aerodynamisk partikelstørrelsesspektrometer er baseret på de kinetiske egenskaber af partiklerne suspenderet i luftstrømmen ved anvendelse af laserspredning, fotoelektrisk sensing, elektronik og andre teknologier, partikelstørrelse, form og fysiske egenskaber af partiklerne og andre parametre til overvågning, analyse og beregning. Aerodynamisk partikelstørrelsesspektrometer kan måle partikelstørrelsesområdet generelt fra 0,1 mikron til 100 mikron og kan analysere koncentrationen og fordelingen af partikler med forskellige partikelstørrelser.
I henhold til forskellige klassificeringskriterier kan aerodynamiske partikelstørrelsesspektrometre opdeles i laserpartikelstørrelsesdistributionsinstrument, multi-kanals pulsmåler, lysspredningspartikelmålingsinstrument og andre typer. Blandt dem kan laserpartikelstørrelsesprofilere direkte bestemme parametre, såsom volumenkoncentration, partikelstørrelsesfordeling og partikelstørrelsesfordelingsfunktion. Multi-kanals puls-tællere bruger flere kanaler til samtidig at registrere partiklernes impulser og beregne antallet af pulser for at bestemme antallet og fordelingen af partiklerne. Lysspredningspartikelmålere bruges til at analysere partikelstørrelse og koncentration ved spredning og diffraktion af partikler med laserlys.
Aerodynamiske partikelstørrelsesspektrometre er vidt anvendt i miljøovervågning, atmosfærisk videnskab, luftoprensning og andre felter. I miljøovervågning kan aerodynamisk partikelstørrelsesspektrometer bruges til at overvåge koncentrationen og fordelingen af forskellige typer partikler for at give videnskabelig grundlag og teknisk support til at vejlede miljøstyring og forurening forebyggelse og kontrolarbejde. I atmosfærisk videnskab kan aerodynamisk partikelstørrelse spektrometer studere og simulere atmosfæriske fysiske og kemiske processer for at yde teknisk support til atmosfærisk miljøbeskyttelse. Ved luftoprensning kan det aerodynamiske partikelstørrelsesspektrometer bruges til at overvåge og kontrollere forurenende stoffer i indendørs luft for at sikre, at indendørs luftkvalitet opfylder kravene.
4. Kondensations kerne tæller (CNC)
En CNC er en enhed, der bruger kondensationsprincippet til partikelopsamling og detektion. Det fungerer ved at føre luft gennem en køleenhed, der kondenserer vanddampen i luften til dug og får de luftbårne partikler til at fastgøre til dugens overflade ved temperaturer under dugpunktstemperaturen for at danne partikelkerner, der tælles med tælleren.
I henhold til forskellige detektionskrav og applikationsscenarier kan CNC opdeles i to kategorier, fjerntliggende CNC og nærhed CNC.
Fjern CNC bruges generelt til udendørs miljøovervågning og overvågning af luftkvalitet og kan bruges til realtidsovervågning under atmosfæriske forhold med fordelene ved bredt detektionsområde og nøjagtige data. Nærhed CNC bruges på den anden side hovedsageligt til test af indendørs luftkvalitet med en mindre prøveudtagningshastighed, som kan detektere mindre partikler og et relativt lille detektionsområde.
5. Differential Mobility Analyzers (DMA)
DMA er et instrument, der bruger migrationsegenskaberne for partikler i et elektrisk felt til at detektere og analysere det. Det grundlæggende princip er at adskille partiklerne i et elektrisk felt og at bestemme størrelse, form og antal partikler i henhold til hastigheden for deres bevægelse i det elektriske felt.
Der er to hovedtyper af DMA, dem, der er afhængige af elektromigration og dem, der er afhængige af scanning af elektronmikroskopi.
Blandt dem er DMA, der er afhængig af elektro-migrationsmetoden, normalt opdelt i to forskellige typer, nemlig grove partikelformigt stofdetektor og fin partikler detektor. Grove partikleretektorer bruges generelt til at detektere grove partikler i luften, såsom sand- og kulstøv. Mens fine partikelformede detektorer hovedsageligt bruges til at detektere fine partikler mindre end 2,5 mikron i diameter, såsom røg, biludstødning osv.
Den differentielle mobilitetsanalysator, der er afhængig af scanningselektronmikroskopmetoden, bruges til at analysere og påvise partikler ved at observere morfologien og størrelsen af partiklerne under en højopløsnings-scanningselektronmikroskop.
Mikro-mobilitetsanalysatorer er vidt brugt inden for mange områder såsom miljøbeskyttelse, arbejdsmiljø, medicin og fødevaresikkerhed.
På området miljøbeskyttelse bruges differentielle mobilitetsanalysatorer hovedsageligt til at detektere luftbårne partikler, såsom PM2.5 og andre fine partikler, til at vurdere luftforureningsstatus. Inden for arbejdsmiljøet bruges differentielle mobilitetsanalysatorer til at opdage skadelige partikler på arbejdspladsen for at sikre arbejdstagernes sundhed og sikkerhed. På det medicinske område bruges differentielle mobilitetsanalysatorer til at påvise respirationssygdomme til diagnose og behandling. Inden for fødevaresikkerhed bruges differentielle mobilitetsanalysatorer til at opdage skadelige partikler i fødevarer for at sikre kvaliteten og sikkerheden ved mad.
Samlet er partikeldetektoren et meget vigtigt teknisk værktøj. Det kan detektere og analysere partikler i forskellige intervaller ved forskellige detektionsprincipper og metoder. For forskellige detektionsbehov kan vi vælge forskellige typer detektorer til partikelformigt materialeovervågning og analyse. Og gennem brugen af partikelformede detektorer kan vi bedre forstå luftkvalitetssituationen for at opretholde det offentlige miljø og menneskers sundhed.
