Kako se moderna urbanizacija i dalje ubrzava, pitanja kvalitete zraka postaju sve više i više fokus pažnje. Istodobno, kvalitetno ispitivanje materijala za filtraciju zraka, maski, filtera i drugih proizvoda za pročišćavanje zraka također je vrlo važno. Nadgledanje kvalitete zraka, oprema za ispitivanje proizvoda za filtriranje zraka, neodvojiva su od sustava mjernih čestica. Dakle, na koje se vrste sustava za mjerenje čestica mogu podijeliti? Koji su njihovi principi i primjene? Ovaj će članak detaljno predstaviti.
Sustavi za mjerenje čestica mogu se podijeliti u nekoliko kategorija prema različitim principima, kao što su fotometri, brojači optičkih čestica (OPC), aerodinamični spektrometri veličine čestica, brojač jezgre kondenzacije (CNC) i različita analize mobilnosti (DMA).
1. Fotometri
Fotometar je instrument koji koristi optičke principe za otkrivanje čestica. On ekstrapolira koncentraciju i promjer čestica mjerenjem intenziteta i kuta svjetlosti raspršenog česticama u svjetlu. Ovaj je detektor prikladan za većinu čestica u zraku s veličinom čestica manjom od 1 mikrona, poput suspendiranih čestica i čestica dima.
Fotometri se široko koriste u nadzoru kvalitete zraka, praćenju kvalitete ambijentalnog zraka, industrijskom praćenju emisija ispušnih plinova i praćenju kvalitete zraka u zatvorenom prostoru. Praćenjem i analizom koncentracije čestica u zraku u stvarnom vremenu, onečišćenje zraka može se učinkovito spriječiti i kontrolirati kako bi se zaštitila zdravstvena i životna sigurnost ljudi.
U isto vrijeme, fotometar se može koristiti i u kombinaciji s aerosolnim generatorom za testiranje instaliranih filtera na licu mjesta u čistim sobama. Ispitajte sustav kao i filter za postojanje curenja, osigurao je čistu čistu razinu.
2. Optički brojači čestica (OPC)
Optički brojač čestica je još jedna uobičajena vrsta detektora čestica. Također koristi optički princip za otkrivanje čestica sjajem laserskom izvoru svjetlosti na sitne čestice u zraku, koje odražavaju, raspršuju i apsorbiraju lasersku svjetlost. Protiv optičkih čestica stječe karakteristike ovih reflektiranih, raspršenih i apsorbiranih svjetlosnih signala i izračunava broj, veličinu i raspodjelu mikro čestica na temelju njih. Za razliku od fotometra, brojači optičkih čestica testiraju broj i raspodjelu čestica kao rezultat. Ovisno o kanalu veličine čestica proizvoda, može se koristiti za otkrivanje čestica različitih veličina čestica, poput 0,1 μm, 0,2 μm, 0,3 μm, 0,5 μm, 1,0 μm, itd.
Optički brojači čestica široko se koriste u nadzoru okoliša, industrijskoj proizvodnji, medicinskoj i zdravstvenoj zaštiti, preradi hrane i drugim poljima. Može se koristiti za praćenje broja i raspodjele čestica na raznim mjestima kao što su okoliš, čiste sobe u industrijskoj proizvodnji, preradu hrane, industrije poluvodiča, bolničke operacije, odjele itd.
3. Aerodinamički spektrometri veličine čestica
Princip spektrometra veličine aerodinamičkih čestica temelji se na kinetičkim svojstvima čestica suspendiranih u protoku zraka, koristeći lasersko raspršivanje, fotoelektrično senzor, elektroniku i druge tehnologije, veličinu čestica, oblik i fizička svojstva čestica i drugih parametara za nadzor, analizu i izračunavanje. Aerodinamički spektrometar veličine čestica može mjeriti raspon veličine čestica od 0,1 mikrona do 100 mikrona i može analizirati koncentraciju i raspodjelu čestica s različitim veličinama čestica.
Prema različitim kriterijima klasifikacije, aerodinamični spektrometri veličine čestica mogu se podijeliti na instrument raspodjele veličine laserske veličine, višekanalni brojilo pulsa, mjerač brojanja svjetla, instrument za mjerenje čestica i druge vrste. Među njima, profili veličine laserskih čestica mogu izravno odrediti parametre kao što su koncentracija volumena, raspodjela veličine čestica i funkcija raspodjele veličine čestica. Multikanalni brojači impulsa koriste više kanala za istovremeno bilježenje impulsa čestica i izračunavanje broja impulsa kako bi se odredio broj i raspodjela čestica. Mjerači čestica raspršivanja svjetlosti koriste se za analizu veličine i koncentracije čestica raspršivanjem i difrakcijom čestica laserskim svjetlom.
Aerodinamički spektrometri veličine čestica široko se koriste u nadzoru okoliša, atmosferskoj znanosti, pročišćavanju zraka i drugim poljima. U nadzoru okoliša, spektrometar veličine aerodinamičkih čestica može se koristiti za praćenje koncentracije i raspodjele različitih vrsta čestica, tako da pružaju znanstvenu osnovu i tehničku podršku za usmjeravanje upravljanja okolišem i prevencije i kontrole zagađenja. U atmosferskoj znanosti, spektrometar veličine aerodinamičkih čestica može proučavati i simulirati atmosferske fizičke i kemijske procese kako bi se pružila tehnička podrška za atmosfersku zaštitu okoliša. U pročišćavanju zraka, aerodinamički spektrometar veličine čestica može se koristiti za praćenje i kontrolu zagađivača u zraku u zatvorenom prostoru kako bi se osiguralo da kvaliteta zraka u zatvorenom prostoru ispunjava zahtjeve.
4. Kondenzacijski brojač jezgre (CNC)
CNC je uređaj koji koristi princip kondenzacije za prikupljanje i otkrivanje čestica. Djeluje prolaskom zraka kroz rashladnu jedinicu koja u zraku kondenzira vodenu paru u rosu i uzrokuje da se čestice u zraku pričvršćuju na površinu rose na temperaturama ispod temperature rosišta kako bi se stvorile jezgre čestica koje broje brojač.
Prema različitim zahtjevima za otkrivanje i scenarijima primjene, CNC se može podijeliti u dvije kategorije, udaljeni CNC i CNC.
Daljinski CNC obično se koristi za nadzor nad okolišma i praćenje kvalitete zraka, a može se koristiti za praćenje u stvarnom vremenu u atmosferskim uvjetima, s prednostima širokog raspona otkrivanja i točnih podataka. S druge strane, blizina CNC uglavnom se koristi za ispitivanje kvalitete zraka u zatvorenom prostoru, s manjim brzinom protoka uzorkovanja, što može otkriti manje čestice i relativno mali raspon detekcije.
5. Analizeri diferencijalne mobilnosti (DMA)
DMA je instrument koji koristi migracijske karakteristike čestica u električnom polju za otkrivanje i analizu. Osnovni princip je odvajanje čestica u električnom polju i odrediti veličinu, oblik i broj čestica prema brzini njihovog kretanja u električnom polju.
Postoje dvije glavne vrste DMA, one koje se oslanjaju na elektro-migraciju i one koje se oslanjaju na skeniranje elektronske mikroskopije.
Među njima je DMA oslanjajući se na elektro-migracijsku metodu obično podijeljen u dvije različite vrste, naime grube detektorice čestica i detektor finih čestica. Detektori grubih čestica obično se koriste za otkrivanje grubih čestica u zraku, poput prašine pijeska i ugljena. Dok se detektori sitnih čestica uglavnom koriste za otkrivanje sitnih čestica manje manje od 2,5 mikrona, poput dima, ispušnih plinova itd.
Analizator diferencijalne pokretljivosti, koji se oslanja na skenirajuću metodu elektronskog mikroskopa, koristi se za analizu i otkrivanje čestica promatranjem morfologije i veličine čestica pod elektronskim mikroskopom visoke rezolucije.
Analizeri mikro-mobilnosti široko se koriste u mnogim područjima kao što su zaštita okoliša, zdravlje na radu, medicina i sigurnost hrane.
U polju zaštite okoliša, analizatori diferencijalnih pokretljivosti uglavnom se koriste za otkrivanje materije čestica u zraku, poput PM2.5 i drugih sitnih čestica, za procjenu statusa onečišćenja zraka. U području rada na radu, analizatori diferencijalne mobilnosti koriste se za otkrivanje štetnih čestica na radnom mjestu kako bi se osiguralo zdravlje i sigurnost radnika. U medicinskom polju, analizatori diferencijalne pokretljivosti koriste se za otkrivanje respiratornih bolesti za dijagnozu i liječenje. U području sigurnosti hrane, analizatori diferencijalne pokretljivosti koriste se za otkrivanje štetnih čestica u hrani kako bi se osigurala kvaliteta i sigurnost hrane.
Uzeto zajedno, detektor čestica je vrlo važan tehnički alat. Može otkriti i analizirati čestice u različitim rasponima različitim načelima i metodama otkrivanja. Za različite potrebe za otkrivanjem, možemo odabrati različite vrste detektora za praćenje i analizu čestica. I korištenjem detektora čestica, možemo bolje shvatiti situaciju kvalitete zraka kako bismo održali javno okruženje i zdravlje ljudi.
