Når moderne urbanisering fortsetter å akselerere, blir luftkvalitetsproblemer mer og mer av oppmerksomhetsfokus. Samtidig er kvalitetstesting av luftfiltreringsmaterialer, masker, filtre og andre luftrensingsprodukter også veldig viktig. Overvåking av luftkvalitet, testutstyr for luftfiltreringsprodukter, er uatskillelige fra partikkelmålingssystemene. Så hvilke typer partikkelmålingssystemer kan deles inn i? Hva er deres respektive prinsipper og applikasjoner? Denne artikkelen vil introdusere i detalj.
Partikkelmålingssystemer kan deles inn i flere kategorier i henhold til forskjellige prinsipper, for eksempel fotometre, optiske partikkeltellere (OPC), aerodynamiske partikkelstørrelsesspektrometre, kondensasjonskjerner (CNC) og differensialmobilitetsanalysere (DMA).
1. Fotometre
Et fotometer er et instrument som bruker optiske prinsipper for å oppdage svevestøv. Det ekstrapolerer konsentrasjonen og diameteren til svevestøv ved å måle intensiteten og lysvinkelen spredt av svevestøvet i lysstrålen. Denne detektoren er egnet for det meste av det luftbårne partikkelstoffet med partikkelstørrelse mindre enn 1 mikron, for eksempel suspendert svevestøv og røykviktulater.
Fotometre er mye brukt i overvåking av luftkvalitet, overvåking av luftkvalitet, industriell eksosutslippsovervåking og overvåking av luftkvalitets luftkvalitet. Ved å overvåke og analysere konsentrasjonen av luftbårne partikler i sanntid, kan luftforurensning effektivt forhindres og kontrolleres for å beskytte folks helse og livssikkerhet.
Samtidig kan fotometeret også brukes i kombinasjon med en aerosolgenerator for testing på stedet av installerte filtre i rene rom. Test systemet så vel som filteret for eksistensen av lekkasjer, har sikret rent rom.
2. Optisk partikkelteller (OPC)
En optisk partikkelteller er en annen vanlig type partikkeldetektor. Den bruker også det optiske prinsippet for å oppdage partikler ved å skinne en laser lyskilde på bittesmå partikler i luften, som reflekterer, sprer og absorberer laserlys. Den optiske partikkel -telleren tilegner seg egenskapene til disse reflekterte, spredte og absorberte lyssignalene og beregner antall, størrelse og fordeling av mikropartiklene basert på dem. I motsetning til fotometre, tester optiske partikkelteller antall og fordeling av partikler som et resultat. Avhengig av partikkelstørrelseskanalen til produktet, kan den brukes til å oppdage partikler med forskjellige partikkelstørrelser, for eksempel 0,1μm, 0,2μm, 0,3μm, 0,5μm, 1,0μm osv.
Optiske partikkeltellere er mye brukt innen miljøovervåking, industriell produksjon, medisinsk og helsehjelp, matforedling og andre felt. Det kan brukes til å overvåke antall og distribusjon av partikler forskjellige steder som miljø, rene rom i industriell produksjon, matforedling, halvlederindustri, sykehusoperasjonsrom, avdelinger, etc.
3. Aerodynamiske partikkelstørrelsespektrometre
Prinsippet for aerodynamisk partikkelstørrelse spektrometer er basert på de kinetiske egenskapene til partiklene som er suspendert i luftstrømmen, ved bruk av laserspredning, fotoelektrisk sensing, elektronikk og andre teknologier, partikkelstørrelse, form og fysiske egenskaper til partiklene og andre parametere for overvåking, analyse og beregning. Aerodynamisk partikkelstørrelse spektrometer kan måle partikkelstørrelsesområde generelt fra 0,1 mikron til 100 mikron, og kan analysere konsentrasjonen og fordelingen av partikler med forskjellige partikkelstørrelser.
I henhold til forskjellige klassifiseringskriterier, kan aerodynamiske partikkelstørrelsesspektrometre deles inn i laserpartikkelstørrelsesinstrument, multikanals pulsmåler, lysspredende partikkelmålingsinstrument og andre typer. Blant dem kan laserpartikkelstørrelsesprofilere direkte bestemme parametere som volumkonsentrasjon, partikkelstørrelsesfordeling og partikkelstørrelsesfordelingsfunksjon. Flerkanals pulsteller bruker flere kanaler for samtidig å registrere pulsen til partiklene og beregne antall pulser for å bestemme antall og fordeling av partiklene. Lysspredningspartikkelmålere brukes til å analysere partikkelstørrelse og konsentrasjon ved spredning og diffraksjon av partikler med laserlys.
Aerodynamiske partikkelstørrelsespektrometre er mye brukt i miljøovervåking, atmosfærisk vitenskap, luftrensing og andre felt. Ved miljøovervåking kan aerodynamisk partikkelstørrelse spektrometer brukes til å overvåke konsentrasjonen og fordelingen av forskjellige typer partikler, for å gi vitenskapelig grunnlag og teknisk støtte for å veilede miljøstyring og forurensningsforebygging og kontrollarbeid. I atmosfærisk vitenskap kan aerodynamisk partikkelstørrelse spektrometer studere og simulere atmosfæriske fysiske og kjemiske prosesser for å gi teknisk støtte for atmosfærisk miljøvern. Ved luftrensing kan det aerodynamiske partikkelstørrelsesspektrometer brukes til å overvåke og kontrollere miljøgifter i inneluft for å sikre at inneluftkvalitet oppfyller kravene.
4. Kondensasjonskjernen teller (CNC)
En CNC er en enhet som bruker kondensasjonsprinsippet for partikkelinnsamling og deteksjon. Det fungerer ved å føre luft gjennom en kjølevirksomhet som kondenserer vanndampen i luften i dugg og får de luftbårne partiklene til å feste seg til overflaten av dugg ved temperaturer under duggpunktstemperaturen for å danne partikkelkjerner som telles av telleren.
I henhold til forskjellige deteksjonskrav og applikasjonsscenarier, kan CNC deles inn i to kategorier, ekstern CNC og nærhet CNC.
Ekstern CNC brukes vanligvis til utendørs miljøovervåking og overvåking av luftkvalitet, og kan brukes til sanntidsovervåking under atmosfæriske forhold, med fordelene med bredt deteksjonsområde og nøyaktige data. Nærhet CNC er derimot hovedsakelig brukt til innendørs luftkvalitetstesting, med en mindre prøvetakingsstrømningshastighet, som kan oppdage mindre partikler og et relativt lite deteksjonsområde.
5. Differensial mobilitetsanalysatorer (DMA)
DMA er et instrument som bruker migrasjonsegenskapene til svevestøv i et elektrisk felt for å oppdage og analysere det. Det grunnleggende prinsippet er å skille partiklene i et elektrisk felt og bestemme størrelsen, formen og antall partikler i henhold til hastigheten på bevegelsen i det elektriske feltet.
Det er to hovedtyper av DMA, de som er avhengige av elektromigrasjon og de som er avhengige av skanning av elektronmikroskopi.
Blant dem er DMA som er avhengige av elektromigrasjonsmetode vanligvis delt inn i to forskjellige typer, nemlig grov partikkelstoffdetektor og finvikulatdetektor. Grove svevestoffdetektorer brukes vanligvis til å oppdage grovt svevestøv i luften, for eksempel sand og kullstøv. Mens fine svevestoffdetektorer hovedsakelig brukes til å oppdage fint svevestøv mindre enn 2,5 mikron i diameter, for eksempel røyk, bileksos, etc.
Differensialmobilitetsanalysatoren, som er avhengig av skanningselektronmikroskopmetoden, brukes til å analysere og oppdage svevestøv ved å observere morfologien og størrelsen på svevestøv under et høyoppløselig skanningselektronmikroskop.
Mikro-mobilitetsanalysatorer er mye brukt på mange felt som miljøvern, arbeidshelse, medisin og matsikkerhet.
I miljøvernfeltet brukes differensialmobilitetsanalysatorer hovedsakelig for å oppdage luftbårne svevestøv, for eksempel PM2.5 og andre fine svevestøv, for å vurdere luftforurensningsstatusen. Innen yrkeshelse brukes differensialmobilitetsanalysatorer for å oppdage skadelige svevestøv på arbeidsplassen for å sikre arbeidstakernes helse og sikkerhet. I det medisinske feltet brukes differensialmobilitetsanalysatorer for å oppdage luftveissykdommer for diagnose og behandling. Innen matsikkerhet brukes differensialmobilitetsanalysatorer til å oppdage skadelig svevestøv i mat for å sikre kvaliteten og sikkerheten til mat.
Samlet er partikkeldetektoren et veldig viktig teknisk verktøy. Den kan oppdage og analysere svevestøv i forskjellige områder ved forskjellige deteksjonsprinsipper og metoder. For forskjellige deteksjonsbehov kan vi velge forskjellige typer detektorer for overvåking og analyse av svevestoffer. Og gjennom bruk av partikkelformede detektorer, kan vi bedre forstå luftkvalitetssituasjonen, for å opprettholde det offentlige miljøet og menneskers helse.
