Ketika urbanisasi modern terus meningkat, masalah kualitas udara menjadi semakin menjadi fokus perhatian. Pada saat yang sama, pengujian kualitas bahan penyaringan udara, topeng, filter, dan produk pemurnian udara lainnya juga sangat penting. Pemantauan kualitas udara, peralatan pengujian produk filtrasi udara, tidak dapat dipisahkan dari sistem pengukuran partikel. Jadi jenis sistem pengukuran partikel apa yang dapat dibagi menjadi? Apa prinsip dan aplikasi masing -masing? Artikel ini akan memperkenalkan secara detail.
Sistem pengukuran partikel dapat dibagi menjadi beberapa kategori sesuai dengan prinsip yang berbeda, seperti fotometer, counter partikel optik (OPC), spektrometer ukuran partikel aerodinamik, penghitung inti kondensasi (CNC) dan penganalisis mobilitas diferensial (DMA).
1. Fotometer
Fotometer adalah instrumen yang menggunakan prinsip optik untuk mendeteksi materi partikulat. Ini mengekstrapolasi konsentrasi dan diameter materi partikulat dengan mengukur intensitas dan sudut cahaya yang tersebar oleh materi partikulat dalam sinar cahaya. Detektor ini cocok untuk sebagian besar materi partikulat di udara dengan ukuran partikel kurang dari 1 mikron, seperti partikel tersuspensi dan materi partikel asap.
Fotometer banyak digunakan dalam pemantauan kualitas udara, pemantauan kualitas udara ambien, pemantauan emisi buang industri dan pemantauan kualitas udara dalam ruangan. Dengan memantau dan menganalisis konsentrasi partikel di udara secara real time, polusi udara dapat secara efektif dicegah dan dikendalikan untuk melindungi kesehatan dan keselamatan jiwa orang.
Pada saat yang sama, fotometer juga dapat digunakan dalam kombinasi dengan generator aerosol untuk pengujian di tempat dari filter terpasang di kamar bersih. Uji sistem serta filter untuk keberadaan kebocoran, telah memastikan tingkat bersih ruang bersih.
2. Counter Partikel Optik (OPC)
Penghitung partikel optik adalah jenis detektor partikel umum lainnya. Ini juga menggunakan prinsip optik untuk mendeteksi partikel dengan menyinari sumber cahaya laser ke partikel kecil di udara, yang memantulkan, menyebarkan dan menyerap cahaya laser. Penghitung partikel optik memperoleh karakteristik sinyal cahaya yang dipantulkan, tersebar dan diserap ini dan menghitung jumlah, ukuran dan distribusi partikel mikro berdasarkan pada mereka. Tidak seperti fotometer, penghitung partikel optik menguji jumlah dan distribusi partikel sebagai hasilnya. Bergantung pada saluran ukuran partikel produk, dapat digunakan untuk mendeteksi partikel dari ukuran partikel yang berbeda, seperti 0,1μm, 0,2μm, 0,3μm, 0,5μm, 1,0μm, dll.
Penghitung partikel optik banyak digunakan dalam pemantauan lingkungan, produksi industri, perawatan medis dan kesehatan, pemrosesan makanan dan bidang lainnya. Ini dapat digunakan untuk memantau jumlah dan distribusi partikel di berbagai tempat seperti lingkungan, kamar bersih dalam produksi industri, pengolahan makanan, industri semikonduktor, ruang operasi rumah sakit, bangsal, dll.
3. Spektrometer ukuran partikel aerodinamik
Prinsip spektrometer ukuran partikel aerodinamis didasarkan pada sifat kinetik partikel yang tersuspensi dalam aliran udara, menggunakan hamburan laser, penginderaan fotoelektrik, elektronik dan teknologi lainnya, ukuran partikel, bentuk dan sifat fisik partikel dan parameter lainnya untuk pemantauan, analisis dan perhitungan. Spektrometer ukuran partikel aerodinamik dapat mengukur kisaran ukuran partikel umumnya dari 0,1 mikron hingga 100 mikron, dan dapat menganalisis konsentrasi dan distribusi partikel dengan ukuran partikel yang berbeda.
Menurut kriteria klasifikasi yang berbeda, spektrometer ukuran partikel aerodinamik dapat dibagi menjadi instrumen distribusi ukuran partikel laser, meteran jumlah pulsa multi-saluran, instrumen pengukuran partikel hamburan cahaya dan jenis lainnya. Di antara mereka, profiler ukuran partikel laser dapat secara langsung menentukan parameter seperti konsentrasi volume, distribusi ukuran partikel dan fungsi distribusi ukuran partikel. Penghitung pulsa multi-saluran menggunakan beberapa saluran untuk secara bersamaan mencatat pulsa partikel dan menghitung jumlah pulsa untuk menentukan jumlah dan distribusi partikel. Meter partikel hamburan cahaya digunakan untuk menganalisis ukuran dan konsentrasi partikel dengan hamburan dan difraksi partikel dengan cahaya laser.
Spektrometer ukuran partikel aerodinamik banyak digunakan dalam pemantauan lingkungan, ilmu atmosfer, pemurnian udara dan bidang lainnya. Dalam pemantauan lingkungan, spektrometer ukuran partikel aerodinamis dapat digunakan untuk memantau konsentrasi dan distribusi berbagai jenis partikel, sehingga dapat memberikan dasar ilmiah dan dukungan teknis untuk memandu manajemen lingkungan dan pencegahan polusi dan pekerjaan kontrol. Dalam ilmu atmosfer, spektrometer ukuran partikel aerodinamik dapat mempelajari dan mensimulasikan proses fisik dan kimia atmosfer untuk memberikan dukungan teknis untuk perlindungan lingkungan atmosfer. Dalam pemurnian udara, spektrometer ukuran partikel aerodinamis dapat digunakan untuk memantau dan mengendalikan polutan di udara dalam ruangan untuk memastikan bahwa kualitas udara dalam ruangan memenuhi persyaratan.
4. Penghitung Nukleus Kondensasi (CNC)
CNC adalah perangkat yang menggunakan prinsip kondensasi untuk pengumpulan dan deteksi partikel. Ia bekerja dengan melewati udara melalui unit pendingin yang mengembun uap air di udara ke dalam embun dan menyebabkan partikel -partikel di udara menempel pada permukaan embun pada suhu di bawah suhu titik embun untuk membentuk inti partikel yang dihitung oleh konter.
Menurut berbagai persyaratan deteksi dan skenario aplikasi, CNC dapat dibagi menjadi dua kategori, CNC jarak jauh dan kedekatan CNC.
CNC jarak jauh umumnya digunakan untuk pemantauan lingkungan luar dan pemantauan kualitas udara, dan dapat digunakan untuk pemantauan waktu nyata dalam kondisi atmosfer, dengan keunggulan jangkauan deteksi yang luas dan data yang akurat. Kedekatan CNC, di sisi lain, terutama digunakan untuk pengujian kualitas udara dalam ruangan, dengan laju aliran pengambilan sampel yang lebih kecil, yang dapat mendeteksi partikel yang lebih kecil dan rentang deteksi yang relatif kecil.
5. Analisis Mobilitas Diferensial (DMA)
DMA adalah instrumen yang menggunakan karakteristik migrasi materi partikulat dalam medan listrik untuk mendeteksi dan menganalisisnya. Prinsip dasarnya adalah untuk memisahkan partikel dalam medan listrik dan untuk menentukan ukuran, bentuk dan jumlah partikel sesuai dengan laju gerakannya di medan listrik.
Ada dua jenis utama DMA, yang mengandalkan migrasi elektro dan yang mengandalkan pemindaian mikroskop elektron.
Di antara mereka, DMA yang mengandalkan metode migrasi elektro biasanya dibagi menjadi dua jenis yang berbeda, yaitu detektor materi partikel kasar dan detektor materi partikel halus. Detektor partikel kasar umumnya digunakan untuk mendeteksi partikel kasar di udara, seperti pasir dan debu batubara. Sementara detektor partikel halus terutama digunakan untuk mendeteksi partikel halus dengan diameter kurang dari 2,5 mikron, seperti asap, knalpot mobil, dll.
Penganalisa mobilitas diferensial, yang bergantung pada metode pemindaian elektron mikroskop, digunakan untuk menganalisis dan mendeteksi materi partikulat dengan mengamati morfologi dan ukuran materi partikulat di bawah mikroskop elektron pemindaian resolusi tinggi.
Penganalisa mikro-mobilitas banyak digunakan di banyak bidang seperti perlindungan lingkungan, kesehatan kerja, kedokteran, dan keamanan pangan.
Di bidang perlindungan lingkungan, penganalisa mobilitas diferensial terutama digunakan untuk mendeteksi materi partikulat udara, seperti PM2.5 dan materi partikel halus lainnya, untuk menilai status polusi udara. Di bidang kesehatan kerja, penganalisa mobilitas diferensial digunakan untuk mendeteksi materi partikel berbahaya di tempat kerja untuk memastikan kesehatan dan keselamatan pekerja. Di bidang medis, penganalisis mobilitas diferensial digunakan untuk mendeteksi penyakit pernapasan untuk diagnosis dan perawatan. Di bidang keamanan pangan, penganalisa mobilitas diferensial digunakan untuk mendeteksi bahan partikel berbahaya dalam makanan untuk memastikan kualitas dan keamanan makanan.
Secara keseluruhan, detektor partikel adalah alat teknis yang sangat penting. Ini dapat mendeteksi dan menganalisis materi partikulat dalam rentang yang berbeda dengan prinsip dan metode deteksi yang berbeda. Untuk kebutuhan deteksi yang berbeda, kami dapat memilih berbagai jenis detektor untuk pemantauan dan analisis partikel. Dan melalui penggunaan detektor partikel, kita dapat lebih memahami situasi kualitas udara, sehingga mempertahankan lingkungan publik dan kesehatan manusia.
