Մասնիկների չափման տարբեր համակարգեր եւ դրանց կիրառություններ

Քանի որ ժամանակակից քաղաքաշինությունը շարունակում է արագացնել, օդի որակի խնդիրները դառնում են ավելի ու ավելի ուշադրության կենտրոնում: Միեւնույն ժամանակ, շատ կարեւոր է նաեւ օդային ֆիլտրման նյութերի, դիմակների, ֆիլտրերի եւ այլ օդային մաքրման այլ արտադրանքների որակի փորձարկում: Օդի որակի մոնիտորինգը, օդային ֆիլտրման արտադրանքների փորձարկման սարքավորումները անբաժան են մասնիկների չափիչ համակարգերից: Այսպիսով, մասնիկների չափման համակարգերի որ տեսակներն են բաժանվելու: Որոնք են դրանց համապատասխան սկզբունքներն ու դիմումները: Այս հոդվածը մանրամասն կներկայացնի:

Մասնիկների չափման համակարգերը կարող են բաժանվել մի քանի կատեգորիաների, ըստ տարբեր սկզբունքների, ինչպիսիք են ֆոտոմետրերը, օպտիկական մասնիկների հաշվիչները (OPC), աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրաչափեր (CNC) եւ դիֆերենցիալ շարժունակության անալիզատորներ (DMA):

1.       Ֆոտոմետրեր

Ֆոտոմետրը գործիք է, որն օգտագործում է օպտիկական սկզբունքներ `մասնիկների նյութը հայտնաբերելու համար: Այն արդյունահանում է մասնիկների կոնցենտրացիան եւ տրամագիծը `լույսի ճառագայթում մասնիկների միջոցով ցրված լույսի ինտենսիվությունն ու անկյունը չափելով: Այս դետեկտորը հարմար է օդային մասնիկների մեծ մասի համար 1 միկրոնից պակաս մասի չափով, ինչպիսիք են կասեցված մասնիկների վիճակը եւ ծխի մասնիկները:

Ֆոտոմետրերը լայնորեն օգտագործվում են օդի որակի մոնիտորինգի, շրջակա օդի որակի մոնիտորինգի, արդյունաբերական արտանետման արտանետումների մոնիտորինգի եւ օդի որակի ներսի մոնիտորինգի մեջ: Իրական ժամանակ օդային մասնիկների կոնցենտրացիան դիտարկելով եւ վերլուծելով, օդի աղտոտումը կարող է արդյունավետորեն կանխվել եւ վերահսկվել `մարդկանց առողջությունը եւ կյանքի անվտանգությունը պաշտպանելու համար:

Միեւնույն ժամանակ, ֆոտոմետրը կարող է օգտագործվել նաեւ Aerosol գեներատորի հետ `մաքուր սենյակներում տեղադրված ֆիլտրերի տեղում փորձարկման համար: Փորձարկեք համակարգը, ինչպես նաեւ արտահոսքի գոյության զտիչը, ապահովել է մաքուր սենյակի մաքուր մակարդակը:

2.       Օպտիկական մասնիկների հաշվիչներ (OPC)

Օպտիկական մասնիկների հաշվիչը մասնիկների դետեկտորի եւս մեկ սովորական տեսակ է: Այն նաեւ օգտագործում է օպտիկական սկզբունքը `մասնիկները հայտնաբերելու համար` փայլելով լազերային լույսի աղբյուրը օդում փոքրիկ մասնիկների վրա, որոնք արտացոլում են, ցրվում եւ կլանում լազերային լույսը: Օպտիկական մասնիկների վաճառասեղանը ձեռք է բերում դրանց արտացոլված, ցրված եւ կլանված թեթեւ ազդանշանների բնութագրերը եւ հաշվարկում դրանց հիման վրա միկրո մասնիկների քանակը, չափը եւ բաշխումը: Ի տարբերություն ֆոտոմետրերի, օպտիկական մասնիկների հաշվիչները փորձարկում են մասնիկների քանակը եւ բաշխումը որպես արդյունքում: Կախված արտադրանքի մասնիկների չափի ալիքից, այն կարող է օգտագործվել տարբեր մասնիկների չափերի մասնիկներ հայտնաբերելու համար, ինչպիսիք են 0,1 մմ, 0,3 մմ, 0,5 մուկ, 1.0 մուկ եւ այլն:

Օպտիկական մասնիկների հաշվիչները լայնորեն օգտագործվում են շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի, արդյունաբերական արտադրության, բժշկական եւ առողջապահության, սննդի վերամշակման եւ այլ ոլորտներում: Այն կարող է օգտագործվել տարբեր վայրերում մասնիկների քանակը եւ տարածումը դիտարկելու համար, ինչպիսիք են շրջակա միջավայրը, արդյունաբերական արտադրանքի, սննդի վերամշակման, կիսահաղորդչային արդյունաբերության, հիվանդանոցային գործառնական սենյակների, հիվանդասենյակների եւ այլնի համար:

3.       Աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրաչափեր

Աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրոմետրերի սկզբունքը հիմնված է օդային հոսքի մեջ կասեցված մասնիկների կինետիկ հատկությունների վրա, օգտագործելով լազերային ցրումը, ֆոտոէլեկտրական զգայուն, էլեկտրոնիկա եւ մասնիկների մասնիկների չափի, ձեւի եւ հաշվարկման այլ պարամետրերի: Աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրոմետրը կարող է չափել մասնիկների չափի միջակայքը, ընդհանուր առմամբ, 0,1 միկրոնից մինչեւ 100 միկրոն եւ կարող է վերլուծել մասնիկների համակենտրոնացումը եւ տարածումը մասնիկների տարբեր չափերով:

Ըստ դասակարգման տարբեր չափանիշների, աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրաչափերը կարող են բաժանվել լազերային մասնիկների չափի բաշխման գործիքի, բազմաշերտ զարկերակային հաշվարկի հաշվիչի, լույսի ցրման մասնիկների չափման գործիք եւ այլ տեսակներ: Դրանց թվում, լազերային մասնիկների չափի պրոֆիլները կարող են ուղղակիորեն սահմանել պարամետրեր, ինչպիսիք են ծավալի կոնցենտրացիան, մասնիկների չափի բաշխման եւ մասնիկների չափի բաշխման գործառույթը: Multi-channel Pulse Counters- ը օգտագործում են բազմաթիվ ալիքներ, մասնիկների իմպուլսները ձայնագրելու եւ մասնիկների քանակը որոշելու համար եւ հաշվարկեք իմպուլսների քանակը: Լույսի ցրման մասնիկների հաշվիչները օգտագործվում են մասնիկների չափը եւ կենտրոնացումը վերլուծելու համար `լազերային լույսի կողմից մասնիկների ցրման եւ տարածման միջոցով:

Աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրաչափերը լայնորեն օգտագործվում են շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի, մթնոլորտային գիտության, օդի մաքրման եւ այլ ոլորտներում: Բնապահպանական մոնիտորինգի դեպքում Aerodynamic Մասնիկների չափի սպեկտրաչափը կարող է օգտագործվել տարբեր տեսակի մասնիկների համակենտրոնացման եւ բաշխման համար, որպեսզի գիտական ​​հիմք եւ տեխնիկական աջակցություն ցուցաբերեք բնապահպանական կառավարման եւ վերահսկողության կանխարգելման եւ վերահսկման աշխատանքների վրա: Մթնոլորտային գիտության մեջ աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրաչափը կարող է սովորել եւ մոդելավորել մթնոլորտային ֆիզիկական եւ քիմիական գործընթացները `մթնոլորտային բնապահպանական պաշտպանության տեխնիկական աջակցություն ցուցաբերելու համար: Օդի մաքրման դեպքում աերոդինամիկ մասնիկների չափի սպեկտրոմետրը կարող է օգտագործվել փակ օդում աղտոտող նյութերը վերահսկելու եւ վերահսկելու համար, որպեսզի ներսի օդի որակը բավարարի պահանջներին:

4.       Condensation Nucleus Counter (CNC)

CNC- ը մի սարք է, որն օգտագործում է խտացման սկզբունքը մասնիկների հավաքման եւ հայտնաբերման համար: Այն աշխատում է օդի միջոցով օդը փոխանցելով օդում ջրի գոլորշին ցողում եւ օդային մասնիկներ է առաջացնում ցողի մակերեսին կցել ցողի ջերմաստիճանի ներքեւի ջերմաստիճանի վրա, որը հաշվարկվում է հաշվիչով:

Ըստ հայտնաբերման տարբեր պահանջների եւ կիրառման սցենարների, CNC- ն կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի, հեռավոր CNC եւ Proximity CNC:

Remote CNC- ն ընդհանուր առմամբ օգտագործվում է բնապահպանական մոնիտորինգի եւ օդի որակի մոնիտորինգի համար, եւ կարող է օգտագործվել մթնոլորտային պայմաններում իրական ժամանակի մոնիտորինգի համար, լայն հայտնաբերման միջակայքի եւ ճշգրիտ տվյալների առավելություններով: Մյուս կողմից, մյուս կողմից, կապված CNC- ն, հիմնականում օգտագործվում է օդի որակի փակ փորձարկման համար, ավելի փոքր նմուշառման հոսքի արագությամբ, որը կարող է հայտնաբերել ավելի փոքր մասնիկներ եւ համեմատաբար փոքր հայտնաբերման միջակայք:

5.       Դիֆերենցիալ շարժունակության անալիզատորներ (DMA)

DMA- ն գործիք է, որն օգտագործում է էլեկտրական դաշտում մասնիկների միգրացիոն բնութագրերը `այն հայտնաբերելու եւ վերլուծելու համար: Հիմնական սկզբունքը էլեկտրական դաշտում մասնիկները առանձնացնելն է եւ մասնիկների չափը, ձեւը եւ քանակը սահմանելը `էլեկտրական դաշտում իրենց շարժման արագության համաձայն:

DMA- ի երկու հիմնական տեսակ կա, նրանք, ովքեր ապավինում են էլեկտրական միգրացիան եւ նրանք, ովքեր ապավինում են էլեկտրոնային մանրադիտակների սկանավորմանը:

Նրանց թվում է, որ DMA- ն ապավինում է էլեկտրական միգրացիայի մեթոդին, սովորաբար բաժանվում է երկու տարբեր տեսակի, մասնավորապես կոպիտ մասնիկների նյութի դետեկտոր եւ նուրբ մասնիկների դետեկտոր: Coarse մասնիկների նյութերի դետեկտորները հիմնականում օգտագործվում են օդում կոպիտ մասնիկների նյութը հայտնաբերելու համար, ինչպիսիք են ավազը եւ ածուխ փոշին: Չնայած մանր մասնիկների նյութի դետեկտորները հիմնականում օգտագործվում են տրամագծով 2,5 միկրոնից պակաս մասնիկների նյութը հայտնաբերելու համար, ինչպիսիք են ծուխը, մեքենայի արտանետումը եւ այլն:

Դիֆերենցիալ շարժունակության անալիզատորը, որը հենվում է սկան էլեկտրոնային մանրադիտակի սկանավորման մեթոդին, օգտագործվում է մասնիկների նյութը վերլուծելու եւ դիտարկելու մասնիկների ձեւաբանությունը եւ չափը բարձր լուծման էլեկտրոնային մանրադիտակ:

Միկրոոշ շարժունակության անալիզատորները լայնորեն օգտագործվում են բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպիսիք են շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը, մասնագիտական ​​առողջությունը, դեղը եւ սննդի անվտանգությունը:

Բնապահպանական ոլորտում տարբեր շարժունության անալիզատորներ հիմնականում օգտագործվում են օդային մասնիկների նյութի հայտնաբերման համար, ինչպիսիք են PM2.5- ը եւ այլ նուրբ մասնիկներ, գնահատելու օդի աղտոտման կարգավիճակը: Մասնագիտական ​​առողջության ոլորտում տարբեր շարժունության անալիզատորներ օգտագործվում են աշխատավայրում վնասակար մասնիկների նյութը հայտնաբերելու համար աշխատողների առողջությունն ու անվտանգությունն ապահովելու համար: Բժշկական ոլորտում տարբեր շարժունության անալիզատորներ օգտագործվում են ախտորոշման եւ բուժման շնչառական հիվանդությունները հայտնաբերելու համար: Սննդի անվտանգության ոլորտում դիֆերենցիալ շարժունակության անալիզատորները օգտագործվում են սննդի մեջ վնասակար մասնիկների նյութը հայտնաբերելու համար `սննդի որակը եւ անվտանգությունն ապահովելու համար:

Վերցված միասին, մասնիկների դետեկտորը շատ կարեւոր տեխնիկական գործիք է: Այն կարող է հայտնաբերել եւ վերլուծել մասնիկների տարբեր տողերը `հայտնաբերման տարբեր սկզբունքներով եւ մեթոդներով: Տարբեր հայտնաբերման կարիքների համար մենք կարող ենք ընտրել տարբեր տեսակի դետեկտորներ `մասնիկների դիտարկման եւ վերլուծության համար: Եվ մասնիկների դետեկտորների օգտագործման միջոցով մենք կարող ենք ավելի լավ հասկանալ օդի որակի իրավիճակը, որպեսզի պահպանենք հանրային միջավայրը եւ մարդու առողջությունը: