Alors que l'urbanisation moderne continue de s'accélérer, les problèmes de qualité de l'air deviennent de plus en plus un objectif d'attention. Dans le même temps, le test de qualité des matériaux de filtration d'air, masques, filtres et autres produits de purification de l'air est également très important. La surveillance de la qualité de l'air, les équipements de test de filtration de l'air, sont inséparables des systèmes de mesure des particules. Alors, quels types de systèmes de mesure des particules peuvent être divisés? Quels sont leurs principes et applications respectifs? Cet article présentera en détail.
Les systèmes de mesure des particules peuvent être divisés en plusieurs catégories selon différents principes, tels que les photomètres, les compteurs de particules optiques (OPC), les spectromètres de taille de particules aérodynamiques, le compteur de noyau de condensation (CNC) et les analyseurs de mobilité différentielle (DMA).
1. Photomètres
Un photomètre est un instrument qui utilise des principes optiques pour détecter les particules. Il extrapole la concentration et le diamètre des particules en mesurant l'intensité et l'angle de la lumière diffusés par les particules dans le faisceau lumineux. Ce détecteur convient à la plupart des particules en suspension dans l'air avec une taille de particules inférieure à 1 micron, comme les particules en suspension et les particules de fumée.
Les photomètres sont largement utilisés dans la surveillance de la qualité de l'air, la surveillance de la qualité de l'air ambiant, la surveillance des émissions d'échappement industrielle et la surveillance de la qualité de l'air intérieur. En surveillant et en analysant la concentration de particules en suspension dans l'air en temps réel, la pollution de l'air peut être effectivement empêchée et contrôlée pour protéger la santé et la sécurité de la vie des gens.
Dans le même temps, le photomètre peut également être utilisé en combinaison avec un générateur d'aérosols pour les tests sur place des filtres installés dans des chambres propres. Tester le système ainsi que le filtre pour l'existence de fuites ont assuré le niveau propre de la salle propre.
2. Compteurs de particules optiques (OPC)
Un compteur de particules optique est un autre type commun de détecteur de particules. Il utilise également le principe optique pour détecter les particules en brillant une source de lumière laser sur de minuscules particules dans l'air, qui reflètent, diffuse et absorbent la lumière laser. Le compteur de particules optiques acquiert les caractéristiques de ces signaux lumineux réfléchis, dispersés et absorbés et calcule le nombre, la taille et la distribution des micro particules en fonction d'eux. Contrairement aux photomètres, les compteurs de particules optiques testent le nombre et la distribution des particules en conséquence. Selon le canal de taille des particules du produit, il peut être utilisé pour détecter les particules de différentes tailles de particules, telles que 0,1 μm, 0,2 μm, 0,3 μm, 0,5 μm, 1,0 μm, etc.
Les compteurs de particules optiques sont largement utilisés dans la surveillance environnementale, la production industrielle, les soins médicaux et la santé, la transformation des aliments et d'autres domaines. Il peut être utilisé pour surveiller le nombre et la distribution des particules dans divers endroits tels que l'environnement, les salles blanches de la production industrielle, la transformation des aliments, l'industrie des semi-conducteurs, les salles d'opération à l'hôpital, les services, etc.
3. Spectromètres de taille de particules aérodynamiques
Le principe du spectromètre de taille des particules aérodynamique est basé sur les propriétés cinétiques des particules en suspension dans le flux d'air, en utilisant la diffusion laser, la détection photoélectrique, l'électronique et d'autres technologies, la taille des particules, la forme et les propriétés physiques des particules et d'autres paramètres de surveillance, d'analyse et de calcul. Le spectromètre de taille des particules aérodynamique peut mesurer la plage de taille des particules généralement de 0,1 microns à 100 microns, et peut analyser la concentration et la distribution des particules avec différentes tailles de particules.
Selon différents critères de classification, les spectromètres de taille des particules aérodynamiques peuvent être divisés en instrument de distribution de taille des particules laser, un compteur de comptage d'impulsions multicanaux, un instrument de mesure des particules de diffusion de lumière et d'autres types. Parmi eux, les profilants de taille des particules laser peuvent déterminer directement des paramètres tels que la concentration en volume, la distribution de la taille des particules et la fonction de distribution de la taille des particules. Les compteurs d'impulsions multicanaux utilisent plusieurs canaux pour enregistrer simultanément les impulsions des particules et calculer le nombre d'impulsions pour déterminer le nombre et la distribution des particules. Les particules de diffusion de la lumière sont utilisées pour analyser la taille et la concentration des particules par diffusion et diffraction des particules par la lumière laser.
Les spectromètres de taille de particules aérodynamiques sont largement utilisés dans la surveillance environnementale, les sciences atmosphériques, la purification de l'air et d'autres domaines. Dans la surveillance environnementale, le spectromètre de taille des particules aérodynamique peut être utilisé pour surveiller la concentration et la distribution de divers types de particules, afin de fournir une base scientifique et un soutien technique pour guider la gestion environnementale et la prévention de la pollution et le travail de contrôle. Dans la science atmosphérique, le spectromètre de taille des particules aérodynamique peut étudier et simuler des processus physiques et chimiques atmosphériques pour fournir un soutien technique à la protection de l'environnement atmosphérique. Dans la purification de l'air, le spectromètre de taille des particules aérodynamique peut être utilisé pour surveiller et contrôler les polluants dans l'air intérieur pour s'assurer que la qualité de l'air intérieur répond aux exigences.
4. Compteur de noyau de condensation (CNC)
Un CNC est un appareil qui utilise le principe de condensation pour la collecte et la détection des particules. Il fonctionne en passant de l'air à travers une unité de refroidissement qui condense la vapeur d'eau dans l'air en rosée et fait que les particules aéroportées se fixent à la surface de la rosée à des températures en dessous de la température du point de rosée pour former des noyaux de particules qui sont comptés par le compteur.
Selon différentes exigences de détection et scénarios d'application, le CNC peut être divisé en deux catégories, CNC à distance et CNC de proximité.
Les CNC à distance sont généralement utilisés pour la surveillance environnementale en plein air et la surveillance de la qualité de l'air, et peuvent être utilisés pour une surveillance en temps réel dans des conditions atmosphériques, avec les avantages d'une large plage de détection et de données précises. La proximité CNC, en revanche, est principalement utilisée pour les tests de qualité de l'air intérieur, avec un débit d'échantillonnage plus petit, qui peut détecter des particules plus petites et une plage de détection relativement petite.
5. Analyseurs de mobilité différentielle (DMA)
Le DMA est un instrument qui utilise les caractéristiques de migration des particules dans un champ électrique pour le détecter et l'analyser. Le principe de base est de séparer les particules dans un champ électrique et de déterminer la taille, la forme et le nombre de particules en fonction de la vitesse de leur mouvement dans le champ électrique.
Il existe deux principaux types de DMA, ceux qui reposent sur l'électro-migration et ceux qui reposent sur la microscopie électronique à balayage.
Parmi eux, le DMA reposant sur la méthode de l'électro-migration est généralement divisé en deux types différents, à savoir le détecteur de matières particulaires grossier et le détecteur de particules fins. Les détecteurs de particules grossières sont généralement utilisés pour détecter les particules grossières dans l'air, comme le sable et la poussière de charbon. Tandis que les détecteurs de particules fines sont principalement utilisés pour détecter les particules fines de moins de 2,5 microns de diamètre, comme la fumée, l'échappement de la voiture, etc.
L'analyseur de mobilité différentielle, qui repose sur la méthode du microscope électronique à balayage, est utilisé pour analyser et détecter les particules en observant la morphologie et la taille des particules au microscope électronique à balayage à haute résolution.
Les analyseurs de micro-mobilité sont largement utilisés dans de nombreux domaines tels que la protection de l'environnement, la santé au travail, la médecine et la sécurité alimentaire.
Dans le domaine de la protection de l'environnement, les analyseurs de mobilité différentielle sont principalement utilisés pour détecter les particules en suspension dans l'air, telles que le PM2.5 et d'autres particules fines, pour évaluer l'état de la pollution atmosphérique. Dans le domaine de la santé au travail, des analyseurs de mobilité différentielle sont utilisés pour détecter les particules nocives sur le lieu de travail afin d'assurer la santé et la sécurité des travailleurs. Dans le domaine médical, les analyseurs de mobilité différentielle sont utilisés pour détecter les maladies respiratoires pour le diagnostic et le traitement. Dans le domaine de la sécurité alimentaire, les analyseurs de mobilité différentielle sont utilisés pour détecter les particules nocives dans les aliments afin d'assurer la qualité et la sécurité des aliments.
Dans l'ensemble, le détecteur de particules est un outil technique très important. Il peut détecter et analyser les particules dans différentes gammes par différents principes et méthodes de détection. Pour différents besoins de détection, nous pouvons choisir différents types de détecteurs pour la surveillance et l'analyse des particules. Et grâce à l'utilisation de détecteurs de particules, nous pouvons mieux saisir la situation de la qualité de l'air, afin de maintenir l'environnement public et la santé humaine.
