Pe măsură ce urbanizarea modernă continuă să accelereze, problemele calității aerului devin din ce în ce mai mult un focus de atenție. În același timp, testarea de calitate a materialelor de filtrare a aerului, măștilor, filtrelor și a altor produse de purificare a aerului este, de asemenea, foarte importantă. Monitorizarea calității aerului, echipamentele de testare a produselor de filtrare a aerului sunt inseparabile de sistemele de măsurare a particulelor. Deci, în ce tipuri de sisteme de măsurare a particulelor pot fi împărțite? Care sunt principiile și aplicațiile lor respective? Acest articol va introduce în detaliu.
Sistemele de măsurare a particulelor pot fi împărțite în mai multe categorii în funcție de diferite principii, cum ar fi fotometre, contoare de particule optice (OPC), spectrometre de mărime a particulelor aerodinamice, contor de nucleu de condensare (CNC) și analize de mobilitate diferențială (DMA).
1. Fotometri
Un fotometru este un instrument care folosește principii optice pentru a detecta particule. Extrapolează concentrația și diametrul particulelor prin măsurarea intensității și unghiului de lumină împrăștiate de particulele din fasciculul de lumină. Acest detector este potrivit pentru cea mai mare parte a particulelor aeriene cu dimensiunea particulelor mai mică de 1 micron, cum ar fi particulele suspendate și particulele de fum.
Fotometrele sunt utilizate pe scară largă în monitorizarea calității aerului, monitorizarea calității aerului ambientale, monitorizarea emisiilor de evacuare industrială și monitorizarea calității aerului interior. Prin monitorizarea și analizarea concentrației de particule aeriene în timp real, poluarea aerului poate fi prevenită și controlată în mod eficient pentru a proteja sănătatea și siguranța vieții oamenilor.
În același timp, fotometrul poate fi utilizat și în combinație cu un generator de aerosoli pentru testarea la fața locului a filtrelor instalate în camere curate. Testați sistemul, precum și filtrul pentru existența scurgerilor, au asigurat nivelul curat al camerei curate.
2. Contoare de particule optice (OPC)
Un contor de particule optice este un alt tip comun de detector de particule. De asemenea, folosește principiul optic pentru a detecta particulele strălucind o sursă de lumină laser pe particule minuscule în aer, care reflectă, împrăștie și absorb lumina laser. Contorul de particule optice dobândește caracteristicile acestor semnale de lumină reflectate, împrăștiate și absorbite și calculează numărul, dimensiunea și distribuția particulelor micro bazate pe ele. Spre deosebire de fotometre, contoarele de particule optice testează numărul și distribuția particulelor ca urmare. În funcție de canalul de mărime a particulelor produsului, acesta poate fi utilizat pentru a detecta particule de diferite dimensiuni de particule, cum ar fi 0,1 μm, 0,2 μm, 0,3μm, 0,5 μm, 1,0 μm etc.
Contoarele de particule optice sunt utilizate pe scară largă în monitorizarea mediului, producția industrială, asistența medicală și sănătatea, procesarea alimentelor și alte domenii. Poate fi utilizat pentru a monitoriza numărul și distribuția particulelor în diferite locuri, cum ar fi mediul, camerele curate în producția industrială, prelucrarea alimentelor, industria semiconductorilor, săli de operare spitalicești, secții etc.
3. Spectrometre de mărime a particulelor aerodinamice
Principiul spectrometrului de mărime a particulelor aerodinamice se bazează pe proprietățile cinetice ale particulelor suspendate în fluxul de aer, folosind împrăștiere laser, senzor fotoelectric, electronice și alte tehnologii, mărimea particulelor, forma și proprietățile fizice ale particulelor și altor parametri pentru monitorizare, analiză și calcul. Spectrometrul de mărime a particulelor aerodinamice poate măsura dimensiunea particulelor în general de la 0,1 microni la 100 microni și poate analiza concentrația și distribuția particulelor cu dimensiuni diferite de particule.
Conform diferitelor criterii de clasificare, spectrometrele de mărime a particulelor aerodinamice pot fi împărțite în instrument de distribuție a mărimii particulelor cu laser, contor de impulsuri cu mai multe canale, instrument de măsurare a particulelor de împrăștiere a luminii și alte tipuri. Printre aceștia, profilatorii de mărime a particulelor laser pot determina direct parametrii precum concentrația de volum, distribuția mărimii particulelor și funcția de distribuție a mărimii particulelor. Contoarele cu impulsuri cu mai multe canale folosesc mai multe canale pentru a înregistra simultan impulsurile particulelor și pentru a calcula numărul de impulsuri pentru a determina numărul și distribuția particulelor. Contoarele de particule de împrăștiere a luminii sunt utilizate pentru a analiza dimensiunea și concentrația particulelor prin împrăștierea și difracția particulelor prin lumina laser.
Spectrometrele de mărime a particulelor aerodinamice sunt utilizate pe scară largă în monitorizarea mediului, știința atmosferică, purificarea aerului și alte domenii. În monitorizarea mediului, spectrometrul de mărime a particulelor aerodinamice poate fi utilizat pentru a monitoriza concentrația și distribuția diferitelor tipuri de particule, astfel încât să ofere o bază științifică și suport tehnic pentru a ghida gestionarea mediului și prevenirea poluării și lucrările de control. În știința atmosferică, spectrometrul de mărime a particulelor aerodinamice poate studia și simula procese fizice și chimice atmosferice pentru a oferi suport tehnic pentru protecția mediului atmosferic. În purificarea aerului, spectrometrul de mărime a particulelor aerodinamice poate fi utilizat pentru a monitoriza și controla poluanții în aerul interior pentru a se asigura că calitatea aerului interior îndeplinește cerințele.
4. Contor de nucleu de condensare (CNC)
Un CNC este un dispozitiv care folosește principiul condensului pentru colectarea și detectarea particulelor. Funcționează prin trecerea aerului printr -o unitate de răcire care condensează vaporii de apă în aer în rouă și face ca particulele aeriene să se atașeze la suprafața rouălor la temperaturi sub temperatura punctului de rouă pentru a forma nuclee de particule care sunt numărate de blat.
Conform diferitelor cerințe de detectare și scenarii de aplicare, CNC poate fi împărțit în două categorii, CNC la distanță și CNC de proximitate.
CNC-ul de la distanță sunt utilizate în general pentru monitorizarea mediului în aer liber și monitorizarea calității aerului și pot fi utilizate pentru monitorizarea în timp real în condiții atmosferice, cu avantajele gamei largi de detecție și a datelor precise. CNC de proximitate, pe de altă parte, este utilizat în principal pentru testarea calității aerului interior, cu un debit de eșantionare mai mic, care poate detecta particule mai mici și un interval de detectare relativ mic.
5. Analizatori de mobilitate diferențială (DMA)
DMA este un instrument care folosește caracteristicile de migrație ale particulelor într -un câmp electric pentru a -l detecta și analiza. Principiul de bază este de a separa particulele într -un câmp electric și de a determina dimensiunea, forma și numărul de particule în funcție de viteza mișcării lor în câmpul electric.
Există două tipuri principale de DMA, cele care se bazează pe electro-migrație și pe cele care se bazează pe microscopie electronică de scanare.
Printre ele, DMA bazându-se pe metoda electro-migrației este de obicei împărțită în două tipuri diferite, și anume detectorul de particule grosiere și detector de materie fină. Detectoarele de particule grosiere sunt utilizate în general pentru a detecta particule grosiere în aer, cum ar fi nisipul și praful de cărbune. În timp ce detectoarele de materie de particule fine sunt utilizate în principal pentru a detecta particule fine mai mici de 2,5 microni, cum ar fi fum, evacuare auto, etc.
Analizatorul de mobilitate diferențială, care se bazează pe metoda microscopului electronic de scanare, este utilizat pentru a analiza și detecta particule prin observarea morfologiei și dimensiunii particulelor sub un microscop electronic de scanare de înaltă rezoluție.
Analizatorii de micro-mobilitate sunt utilizate pe scară largă în multe domenii, cum ar fi protecția mediului, sănătatea în muncă, medicina și siguranța alimentelor.
În domeniul protecției mediului, analizatorii de mobilitate diferențială sunt utilizați în principal pentru a detecta particule aeriene, cum ar fi PM2.5 și alte particule fine, pentru a evalua starea poluării aerului. În domeniul sănătății în muncă, analizatorii de mobilitate diferențială sunt folosiți pentru a detecta particule dăunătoare la locul de muncă pentru a asigura sănătatea și siguranța lucrătorilor. În domeniul medical, analizatorii de mobilitate diferențială sunt folosiți pentru a detecta boli respiratorii pentru diagnostic și tratament. În domeniul siguranței alimentare, analizoarele de mobilitate diferențială sunt utilizate pentru a detecta particule dăunătoare în alimente pentru a asigura calitatea și siguranța alimentelor.
Luate împreună, detectorul de particule este un instrument tehnic foarte important. Poate detecta și analiza particule în diferite intervale prin diferite principii și metode de detectare. Pentru diferite nevoi de detectare, putem alege diferite tipuri de detectoare pentru monitorizarea și analiza particulelor. Și prin utilizarea detectoarelor de particule, putem înțelege mai bine situația calității aerului, astfel încât să menținem mediul public și sănătatea umană.
