از آنجا که شهرنشینی مدرن به سرعت ادامه می یابد ، مسائل مربوط به کیفیت هوا بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. در عین حال ، آزمایش کیفیت مواد تصفیه هوا ، ماسک ها ، فیلترها و سایر محصولات تصفیه هوا نیز بسیار مهم است. نظارت بر کیفیت هوا ، تجهیزات آزمایش محصولات تصفیه هوا ، از سیستم های اندازه گیری ذرات جدا نیست. بنابراین چه نوع سیستم های اندازه گیری ذرات را می توان به آن تقسیم کرد؟ اصول و برنامه های مربوطه آنها چیست؟ در این مقاله به تفصیل معرفی خواهیم شد.
سیستم های اندازه گیری ذرات می توانند با توجه به اصول مختلف ، مانند فوتومترها ، پیشخوان های ذرات نوری (OPC) ، طیف سنجهای اندازه ذرات آیرودینامیکی ، پیشخوان هسته تراکم (CNC) و آنالیزرهای تحرک دیفرانسیل (DMA) به چند دسته تقسیم شوند.
1. عکسبرداری
فوتومتر ابزاری است که از اصول نوری برای تشخیص ذرات استفاده می کند. با اندازه گیری شدت و زاویه نور پراکنده توسط ذرات در پرتو نور ، غلظت و قطر ذرات را بیرون می کشد. این ردیاب برای بیشتر ذرات موجود در هوا با اندازه ذرات کمتر از 1 میکرون ، مانند ذرات معلق و ذرات دود مناسب است.
فوتومتر به طور گسترده ای در نظارت بر کیفیت هوا ، نظارت بر کیفیت هوا ، نظارت بر انتشار اگزوز صنعتی و نظارت بر کیفیت هوا در محیط داخلی مورد استفاده قرار می گیرد. با نظارت و تجزیه و تحلیل غلظت ذرات موجود در هوا در زمان واقعی ، می توان از آلودگی هوا به طور موثری جلوگیری و کنترل کرد تا از سلامت و ایمنی زندگی افراد محافظت شود.
در عین حال ، از فوتومتر نیز می توان در ترکیب با یک ژنراتور آئروسل برای آزمایش در محل فیلترهای نصب شده در اتاقهای تمیز استفاده کرد. آزمایش سیستم و همچنین فیلتر برای وجود نشت ، سطح تمیز اتاق تمیز را تضمین کرده است.
2. پیشخوان ذرات نوری (OPC)
پیشخوان ذرات نوری یکی دیگر از انواع متداول ردیاب ذرات است. همچنین از اصل نوری برای تشخیص ذرات با درخشش یک منبع نور لیزر بر روی ذرات ریز در هوا استفاده می کند که نور لیزر را منعکس ، پراکنده و جذب می کند. پیشخوان ذرات نوری خصوصیات این سیگنال های نوری منعکس شده ، پراکنده و جذب شده را به دست می آورد و تعداد ، اندازه و توزیع ذرات میکرو را بر اساس آنها محاسبه می کند. بر خلاف فوتومترها ، پیشخوان های ذرات نوری تعداد و توزیع ذرات را در نتیجه آزمایش می کنند. بسته به کانال اندازه ذرات محصول ، می توان از آن برای تشخیص ذرات اندازه ذرات مختلف ، مانند 0.1μm ، 0.2μm ، 0.3μm ، 0.5μm ، 1.0μm و غیره استفاده کرد.
پیشخوان های ذرات نوری به طور گسترده ای در نظارت بر محیط زیست ، تولید صنعتی ، مراقبت های پزشکی و بهداشتی ، فرآوری مواد غذایی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرند. این می تواند برای نظارت بر تعداد و توزیع ذرات در مکان های مختلف مانند محیط زیست ، اتاق های تمیز در تولید صنعتی ، فرآوری مواد غذایی ، صنعت نیمه هادی ، اتاق عمل بیمارستان ، بخش ها و غیره مورد استفاده قرار گیرد.
3. طیف سنجهای اندازه ذرات آیرودینامیکی
اصل طیف سنج اندازه ذرات آیرودینامیکی بر اساس خصوصیات جنبشی ذرات معلق در جریان هوا ، با استفاده از پراکندگی لیزر ، سنجش فوتوالکتریک ، الکترونیک و سایر فناوری ها ، اندازه ذرات ، شکل و خصوصیات فیزیکی ذرات و سایر پارامترها برای نظارت ، تجزیه و تحلیل و محاسبه است. طیف سنج اندازه ذرات آیرودینامیکی می تواند دامنه اندازه ذرات را به طور کلی از 0.1 میکرون تا 100 میکرون اندازه گیری کند و می تواند غلظت و توزیع ذرات را با اندازه ذرات مختلف تجزیه و تحلیل کند.
با توجه به معیارهای طبقه بندی مختلف ، طیف سنجهای اندازه ذرات آیرودینامیکی را می توان به ابزار توزیع اندازه ذرات لیزر ، متر شمارش پالس چند کانال ، ابزار اندازه گیری ذرات پراکندگی نور و انواع دیگر تقسیم کرد. در میان آنها ، پروفیل های اندازه ذرات لیزر می توانند به طور مستقیم پارامترهایی مانند غلظت حجم ، توزیع اندازه ذرات و عملکرد توزیع اندازه ذرات را تعیین کنند. پیشخوان های پالس چند کانال از چندین کانال برای ضبط همزمان پالس ذرات استفاده می کنند و تعداد پالس ها را برای تعیین تعداد و توزیع ذرات محاسبه می کنند. کنتورهای ذرات پراکندگی نور برای تجزیه و تحلیل اندازه ذرات و غلظت با پراکندگی و پراش ذرات توسط نور لیزر استفاده می شود.
طیف سنجهای اندازه ذرات آیرودینامیکی به طور گسترده در نظارت بر محیط زیست ، علم جوی ، تصفیه هوا و سایر زمینه ها استفاده می شود. در نظارت بر محیط زیست ، می توان از طیف سنج اندازه ذرات آیرودینامیکی برای نظارت بر غلظت و توزیع انواع مختلف ذرات استفاده کرد ، تا بتواند مبنای علمی و پشتیبانی فنی را برای هدایت مدیریت محیط زیست و پیشگیری از آلودگی و کار و کنترل فراهم کند. در علم جوی ، طیف سنج اندازه ذرات آیرودینامیکی می تواند فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی جوی را برای ارائه پشتیبانی فنی برای حفاظت از محیط زیست جوی مطالعه و شبیه سازی کند. در تصفیه هوا ، می توان از طیف سنج اندازه ذرات آیرودینامیکی برای نظارت و کنترل آلاینده ها در هوای داخلی استفاده کرد تا اطمینان حاصل شود که کیفیت هوای داخل خانه با نیازها مطابقت دارد.
4. پیشخوان هسته تراکم (CNC)
CNC وسیله ای است که از اصل تراکم برای جمع آوری و تشخیص ذرات استفاده می کند. این کار با عبور هوا از طریق یک واحد خنک کننده کار می کند که بخار آب موجود در هوا را به DEW متراکم می کند و باعث می شود ذرات موجود در هوا در دمای زیر دمای نقطه شبنم به سطح شبنم متصل شوند تا هسته های ذرات را تشکیل دهند که توسط پیشخوان شمارش می شوند.
با توجه به الزامات مختلف تشخیص و سناریوهای برنامه ، CNC را می توان به دو دسته ، CNC از راه دور و CNC مجاورت تقسیم کرد.
CNC از راه دور به طور کلی برای نظارت بر محیط زیست در فضای باز و نظارت بر کیفیت هوا مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند برای نظارت در زمان واقعی در شرایط جوی ، با مزایای دامنه تشخیص گسترده و داده های دقیق مورد استفاده قرار گیرد. از طرف دیگر ، CNC مجاورت عمدتاً برای آزمایش کیفیت هوای داخلی با سرعت جریان نمونه برداری کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد ، که می تواند ذرات کوچکتر و دامنه تشخیص نسبتاً کوچک را تشخیص دهد.
5. آنالایزرهای تحرک دیفرانسیل (DMA)
DMA ابزاری است که از ویژگی های مهاجرت ذرات در یک میدان الکتریکی برای تشخیص و تجزیه و تحلیل آن استفاده می کند. اصل اساسی جدا کردن ذرات در یک میدان الکتریکی و تعیین اندازه ، شکل و تعداد ذرات با توجه به میزان حرکت آنها در میدان الکتریکی است.
دو نوع اصلی DMA وجود دارد ، آنهایی که به مهاجرت الکترو و آنهایی که به میکروسکوپ الکترونی اسکن متکی هستند متکی هستند.
در میان آنها ، DMA با تکیه بر روش مهاجرت الکترو معمولاً به دو نوع مختلف ، یعنی ردیاب ماده ذرات درشت و ردیاب ماده ذرات ریز تقسیم می شود. آشکارسازهای ذرات درشت به طور کلی برای تشخیص ذرات درشت در هوا مانند ماسه و گرد و غبار ذغال سنگ استفاده می شوند. در حالی که آشکارسازهای ذرات ریز عمدتاً برای تشخیص ذرات ریز کمتر از 2.5 میکرون قطر مانند دود ، اگزوز خودرو و غیره استفاده می شوند.
آنالایزر تحرک دیفرانسیل ، که به روش میکروسکوپ الکترونی اسکن متکی است ، برای تجزیه و تحلیل و تشخیص ذرات با مشاهده مورفولوژی و اندازه ذرات تحت میکروسکوپ الکترونی اسکن با وضوح بالا استفاده می شود.
آنالایزرهای میکرو تحرک به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها از جمله حفاظت از محیط زیست ، بهداشت حرفه ای ، پزشکی و ایمنی مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند.
در زمینه حفاظت از محیط زیست ، از آنالایزرهای تحرک دیفرانسیل عمدتاً برای تشخیص ذرات موجود در هوا ، مانند PM2.5 و سایر ذرات ریز ، برای ارزیابی وضعیت آلودگی هوا استفاده می شود. در زمینه سلامت شغلی ، از آنالایزرهای تحرک دیفرانسیل برای تشخیص ذرات مضر در محیط کار استفاده می شود تا از سلامت و ایمنی کارگران اطمینان حاصل شود. در زمینه پزشکی ، از آنالیزهای تحرک دیفرانسیل برای تشخیص بیماریهای تنفسی برای تشخیص و درمان استفاده می شود. در زمینه ایمنی مواد غذایی ، از آنالیزورهای تحرک دیفرانسیل برای تشخیص ذرات مضر در مواد غذایی استفاده می شود تا از کیفیت و ایمنی مواد غذایی اطمینان حاصل شود.
روی هم رفته ، ردیاب ذرات یک ابزار فنی بسیار مهم است. این ماده می تواند ذرات را در محدوده های مختلف با اصول و روشهای مختلف تشخیص تشخیص و تجزیه و تحلیل کند. برای نیازهای مختلف تشخیص ، می توانیم انواع مختلفی از آشکارسازها را برای نظارت و تجزیه و تحلیل ماده ذرات انتخاب کنیم. و با استفاده از ردیاب های ماده ذرات ، می توانیم وضعیت کیفیت هوا را بهتر درک کنیم تا محیط عمومی و سلامت انسان را حفظ کنیم.
