Mentre l'urbanizzazione moderna continua ad accelerare, i problemi di qualità dell'aria stanno diventando sempre più un focus di attenzione. Allo stesso tempo, anche i test di qualità di materiali di filtrazione dell'aria, maschere, filtri e altri prodotti di purificazione dell'aria sono molto importanti. Il monitoraggio della qualità dell'aria, le apparecchiature di test dei prodotti di filtrazione dell'aria, sono inseparabili dai sistemi di misurazione delle particelle. Quindi in quali tipi di sistemi di misurazione delle particelle possono essere divisi? Quali sono i loro rispettivi principi e applicazioni? Questo articolo introdurrà in dettaglio.
I sistemi di misurazione delle particelle possono essere suddivisi in diverse categorie in base a diversi principi, come fotometri, contatori di particelle ottiche (OPC), spettrometri aerodinamici di dimensioni delle particelle, contatore di nuclei di condensazione (CNC) e analizzatori di mobilità differenziale (DMA).
1. Fotometri
Un fotometro è uno strumento che utilizza principi ottici per rilevare il particolato. Estrapola la concentrazione e il diametro del particolato misurando l'intensità e l'angolo di luce sparsi dal particolato nella trave di luce. Questo rilevatore è adatto per la maggior parte del particolato disperso nell'aria con dimensioni delle particelle inferiori a 1 micron, come il particolato sospeso e il particolato fumo.
I fotometri sono ampiamente utilizzati nel monitoraggio della qualità dell'aria, nel monitoraggio della qualità dell'aria ambiente, nel monitoraggio delle emissioni di scarico industriale e nel monitoraggio della qualità dell'aria interna. Monitorando e analizzando la concentrazione di particelle nell'aria in tempo reale, l'inquinamento atmosferico può essere efficacemente prevenuto e controllato per proteggere la salute e la sicurezza della vita delle persone.
Allo stesso tempo, il fotometro può essere utilizzato anche in combinazione con un generatore di aerosol per il test in loco dei filtri installati nelle sale pulite. Testare il sistema e il filtro per l'esistenza di perdite, ha assicurato il livello pulito della stanza pulita.
2. Contatori di particelle ottiche (OPC)
Un contatore di particelle ottico è un altro tipo comune di rilevatore di particelle. Utilizza anche il principio ottico per rilevare le particelle brillando di una sorgente di luce laser su minuscole particelle nell'aria, che riflettono, disperdono e assorbono la luce laser. Il contatore delle particelle ottiche acquisisce le caratteristiche di questi segnali di luce riflessi, sparsi e assorbiti e calcola il numero, la dimensione e la distribuzione delle micro particelle basate su di esse. A differenza dei fotometri, i contatori di particelle ottici testano il numero e la distribuzione delle particelle di conseguenza. A seconda del canale di dimensioni delle particelle del prodotto, può essere utilizzato per rilevare particelle di dimensioni di particelle diverse, come 0,1 μm, 0,2μm, 0,3μm, 0,5μm, 1,0μm, ecc.
I contatori di particelle ottiche sono ampiamente utilizzati nel monitoraggio ambientale, nella produzione industriale, nell'assistenza medica e sanitaria, nella lavorazione degli alimenti e altri campi. Può essere utilizzato per monitorare il numero e la distribuzione di particelle in vari luoghi come l'ambiente, le stanze pulite in produzione industriale, la trasformazione alimentare, l'industria dei semiconduttori, le sale operative ospedaliere, i reparti, ecc.
3. Spettrometri delle dimensioni delle particelle aerodinamiche
Il principio dello spettrometro di dimensioni delle particelle aerodinamici si basa sulle proprietà cinetiche delle particelle sospese nel flusso d'aria, usando lo scattering laser, il rilevamento fotoelettrico, l'elettronica e altre tecnologie, la dimensione delle particelle, la forma e le proprietà fisiche delle particelle e altri parametri per il monitoraggio, l'analisi e il calcolo. Lo spettrometro delle dimensioni delle particelle aerodinamico può misurare l'intervallo di dimensioni delle particelle generalmente da 0,1 micron a 100 micron e può analizzare la concentrazione e la distribuzione di particelle con dimensioni di particelle diverse.
In base a diversi criteri di classificazione, gli spettrometri a base di dimensioni delle particelle aerodinamici possono essere divisi in strumento di distribuzione delle dimensioni delle particelle laser, misuratore del conteggio degli impulsi multicanale, strumento di misurazione delle particelle di scattering della luce e altri tipi. Tra questi, i profili di dimensioni delle particelle laser possono determinare direttamente parametri come la concentrazione di volume, la distribuzione delle dimensioni delle particelle e la funzione di distribuzione delle dimensioni delle particelle. I contatori di impulsi multicanale utilizzano più canali per registrare simultaneamente gli impulsi delle particelle e calcolare il numero di impulsi per determinare il numero e la distribuzione delle particelle. I misuratori di particelle di scattering della luce vengono utilizzati per analizzare la dimensione e la concentrazione delle particelle mediante scattering e diffrazione delle particelle mediante luce laser.
Gli spettrometri delle dimensioni delle particelle aerodinamici sono ampiamente utilizzati nel monitoraggio ambientale, nella scienza atmosferica, nella purificazione dell'aria e in altri campi. Nel monitoraggio ambientale, lo spettrometro alla dimensione delle particelle aerodinamici può essere utilizzato per monitorare la concentrazione e la distribuzione di vari tipi di particelle, in modo da fornire basi scientifiche e supporto tecnico per guidare la gestione ambientale e il lavoro di prevenzione e controllo dell'inquinamento. Nella scienza atmosferica, lo spettrometro a base di particelle aerodinamica può studiare e simulare processi fisici e chimici atmosferici per fornire supporto tecnico alla protezione ambientale atmosferica. Nella purificazione dell'aria, lo spettrometro alle dimensioni delle particelle aerodinamico può essere utilizzato per monitorare e controllare gli inquinanti nell'aria interna per garantire che la qualità dell'aria interna soddisfi i requisiti.
4. Contatore nucleo di condensazione (CNC)
Un CNC è un dispositivo che utilizza il principio di condensa per la raccolta e il rilevamento delle particelle. Funziona passando aria attraverso un'unità di raffreddamento che condensa il vapore acqueo nell'aria in rugiada e fa sì che le particelle nell'aria si attaccino alla superficie della rugiada a temperature al di sotto della temperatura del punto di rugiada per formare nuclei di particelle che vengono contate dal bancone.
Secondo diversi requisiti di rilevamento e scenari di applicazione, il CNC può essere diviso in due categorie, CNC remoto e CNC di prossimità.
Il CNC remoto viene generalmente utilizzato per il monitoraggio ambientale esterno e il monitoraggio della qualità dell'aria e possono essere utilizzati per il monitoraggio in tempo reale in condizioni atmosferiche, con i vantaggi di ampio intervallo di rilevamento e dati accurati. Il CNC di prossimità, d'altra parte, sono utilizzati principalmente per i test di qualità dell'aria interna, con una portata di campionamento più piccola, che può rilevare particelle più piccole e un intervallo di rilevamento relativamente piccolo.
5. Analizzatori di mobilità differenziale (DMA)
Il DMA è uno strumento che utilizza le caratteristiche di migrazione del particolato in un campo elettrico per rilevarlo e analizzarlo. Il principio di base è separare le particelle in un campo elettrico e determinare la dimensione, la forma e il numero di particelle in base alla velocità del loro movimento nel campo elettrico.
Esistono due tipi principali di DMA, quelli che si basano sull'elettro-migrazione e quelli che si basano sulla microscopia elettronica a scansione.
Tra questi, il DMA che si basa sul metodo di elettromigrazione è generalmente diviso in due diversi tipi, vale a dire il rivelatore di particolato grossolani e il rilevatore di particolato fine. I rilevatori di particolato grossolani vengono generalmente usati per rilevare il particolato grossolano nell'aria, come la polvere di sabbia e carbone. Mentre i rilevatori di particolato fine vengono utilizzati principalmente per rilevare un particulato fine di diametro inferiore a 2,5 micron, come fumo, scarico di auto, ecc.
L'analizzatore di mobilità differenziale, che si basa sul metodo del microscopio elettronico a scansione, viene utilizzato per analizzare e rilevare il particolato osservando la morfologia e le dimensioni del particolato in un microscopio elettronico a scansione ad alta risoluzione.
Gli analizzatori di micro-mobilità sono ampiamente utilizzati in molti campi come la protezione ambientale, la salute sul lavoro, la medicina e la sicurezza alimentare.
Nel campo della protezione ambientale, gli analizzatori della mobilità differenziale vengono utilizzati principalmente per rilevare il particolato disperso nell'aria, come PM2.5 e altri particelle fini, per valutare lo stato dell'inquinamento atmosferico. Nel campo della salute professionale, gli analizzatori della mobilità differenziale vengono utilizzati per rilevare il particolato dannoso sul posto di lavoro per garantire la salute e la sicurezza dei lavoratori. Nel campo medico, gli analizzatori della mobilità differenziale vengono utilizzati per rilevare le malattie respiratorie per la diagnosi e il trattamento. Nel campo della sicurezza alimentare, gli analizzatori della mobilità differenziale vengono utilizzati per rilevare il particolato dannoso negli alimenti per garantire la qualità e la sicurezza degli alimenti.
Nel loro insieme, il rilevatore di particelle è uno strumento tecnico molto importante. Può rilevare e analizzare il particolato in diversi gamme da diversi principi e metodi di rilevamento. Per le diverse esigenze di rilevamento, possiamo scegliere diversi tipi di rivelatori per il monitoraggio e l'analisi del particolato. E attraverso l'uso di rilevatori di particolato, possiamo cogliere meglio la situazione della qualità dell'aria, in modo da mantenere l'ambiente pubblico e la salute umana.
