超細(xì)顆粒物,在一些領(lǐng)域認(rèn)為是指當(dāng)量粒徑小于0.1m的顆粒物,即PM0.1。細(xì)顆粒物為空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑在2.5微米以下的顆粒物,即PM2.5。 空氣動(dòng)力學(xué)粒徑檢測法 通過加速噴嘴加速氣溶膠的采樣氣流,采樣氣流經(jīng)過噴嘴后,氣流速度發(fā)生變化,氣流中不同粒徑的粒子由于慣性作用會(huì)產(chǎn)生不同的加速度,如:大粒徑的粒子慣性大、加速慢,從而導(dǎo)致通過定寬檢測器的時(shí)間不同。粒子飛出噴嘴后,在檢測區(qū)域內(nèi)直線通過2 束相互重疊的平行激光產(chǎn)生光散射信號... 超細(xì)顆粒物,在一些領(lǐng)域認(rèn)為是指當(dāng)量粒徑小于0.1μm的顆粒物,即PM0.1。細(xì)顆粒物”為空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑在2.5微米以下的顆粒物,即PM2.5。
空氣動(dòng)力學(xué)粒徑檢測法
通過加速噴嘴加速氣溶膠的采樣氣流,采樣氣流經(jīng)過噴嘴后,氣流速度發(fā)生變化,氣流中不同粒徑的粒子由于慣性作用會(huì)產(chǎn)生不同的加速度,如:大粒徑的粒子慣性大、加速慢,從而導(dǎo)致通過定寬檢測器的時(shí)間不同。粒子飛出噴嘴后,在檢測區(qū)域內(nèi)直線通過2 束相互重疊的平行激光產(chǎn)生光散射信號。一面橢圓鏡放置在激光軸的90°方向,選擇散射光信號并聚焦到雪崩式光電監(jiān)測器(APD)。雪崩式光電監(jiān)測器將光脈沖轉(zhuǎn)化成電脈沖,每個(gè)粒子產(chǎn)生單獨(dú)的連續(xù)雙峰信號。2 峰間的距離稱為飛行時(shí)間(Time of Flight),它與顆粒的粒徑一一對應(yīng),同時(shí)該信號的峰高用來進(jìn)行光學(xué)散射測量。檢測區(qū)域的結(jié)構(gòu)提高了粒子的檢測性能并且最大程度的減小了光學(xué)散射強(qiáng)度測量中米式散射振蕩的干擾??諝鈩?dòng)力學(xué)法檢測可以直接得到PM10 與PM2.5 的粒徑濃度分布,空氣動(dòng)力學(xué)法受顆粒的形狀、折射率和密度等影響較小,與人體健康息息相關(guān),因此使用廣泛,空氣動(dòng)力學(xué)法檢測的儀器顆粒給出粒徑數(shù)量濃度或粒徑質(zhì)量濃度的分布數(shù)據(jù),其粒徑譜儀需要用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)顆粒小球(PSL) 進(jìn)行定期標(biāo)定。
激光散射強(qiáng)度檢測法
激光散射強(qiáng)度檢測方法是真空泵將大氣氣溶膠抽吸入儀器,使用激光檢測器對不同粒徑大小的氣溶膠進(jìn)行檢測。不同粒徑的氣溶膠通過激光檢測器產(chǎn)生不同強(qiáng)度的散射信號,大顆粒的散射信號強(qiáng),小顆粒的散射信號弱。信號處理器將散射信號轉(zhuǎn)化成電脈沖信號,大顆粒的電脈沖信號強(qiáng)度高,小顆粒的電脈沖信號強(qiáng)度低。通過計(jì)算該脈沖信號的強(qiáng)弱得到不同粒徑的數(shù)濃度信息。一般檢測粒徑為0.3 至10 微米,甚至更大粒徑。激光散射法檢測時(shí)需要考慮顆粒的形狀、折射率、密度等因素,但光學(xué)散射粒徑與顆粒物的光學(xué)效應(yīng)直接相關(guān),決定了顆粒對光的散射和吸收性質(zhì)。因此對激光散射法檢測的儀器可以給出粒徑數(shù)量濃度分布信息,粒徑質(zhì)量濃度分布信息需要進(jìn)行計(jì)算才能得到,該法儀器也需要用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)顆粒小球(PSL) 進(jìn)行定期標(biāo)定。
電遷移率檢測法
氣溶膠被真空泵吸入到儀器中,儀器中有梯度變化的電場電壓,荷電的氣溶膠在電場中受電場力的作用產(chǎn)生遷移現(xiàn)象,在鞘氣的攜帶下向某一方向運(yùn)動(dòng),并最終沉積在電場中的某一點(diǎn)。在荷相同電荷的其概況下形成不同的拋物線軌跡,小顆粒的電遷移率高,在電場中飛行的距離短,形成的拋物線軌跡短;大顆粒電遷移率低,在電場中飛行的距離長,形成的拋物線軌跡長。通過調(diào)節(jié)電壓可以實(shí)現(xiàn)在同一位置采集不同粒徑的顆粒。該種方法的關(guān)鍵是保證所檢測的不同粒徑的顆粒都荷一個(gè)單一電荷,這就是氣溶膠中和器的作用。
氣溶膠中和器或者使用高壓放電電離空氣產(chǎn)生正負(fù)離子,或者使用放射源電離空氣產(chǎn)生正負(fù)離子。所產(chǎn)生的正負(fù)離子中和氣溶膠表面的多余電荷,保證空氣中的氣溶膠達(dá)到波爾茲曼平衡分布。這樣大氣中荷電分布不確定的無序狀態(tài),通過中和器后達(dá)到波爾茲曼平衡分布的有序狀態(tài)。達(dá)到波爾茲曼平衡分布的氣溶膠進(jìn)入粒徑分布譜儀,譜儀才可以準(zhǔn)確檢測到氣溶膠的粒徑數(shù)量濃度分布,經(jīng)過計(jì)算可以得到粒徑質(zhì)量濃度分布信息。電遷移率檢測法適合于檢測小于1 微米的納米級顆粒物,最低可到2.5 納米,該種方法的儀器也需要用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)顆粒小球(PSL) 進(jìn)行定期標(biāo)定。
TSI粒子檢測設(shè)備有助于客戶實(shí)現(xiàn)對重要空氣質(zhì)量指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,幫助人們更好地了解空氣質(zhì)量。TSI 生產(chǎn)的空氣質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、性能可靠、易于操作且無須過多的維修保養(yǎng),適用于長期以及短期的應(yīng)用,能夠保證研究級別的精確度。
TSI研究級空氣質(zhì)量監(jiān)測方案,適用于超細(xì)粒子計(jì)數(shù)和粒度分布測量。 型號為HNAG1000-PM 的TSI Environmental Particle Counter (EPC) 以及型號為HNAG900-PM 的超細(xì)顆粒物(UFP) 監(jiān)測儀能以獨(dú)特的方式檢測空氣中的超細(xì)粒子數(shù)量(PN) 和粒度分布情況。超細(xì)粒子(<100nm) 在城鎮(zhèn)中的數(shù)量濃度較高,傳統(tǒng)的質(zhì)量型檢測方法并不能很好地體現(xiàn)這一點(diǎn)。此外,越來越多的毒理學(xué)證據(jù)顯示,接觸超細(xì)粒子會(huì)影響身體健康,正是出于這個(gè)因素的考慮,TSI 生產(chǎn)的很多儀器都被運(yùn)用到了世界各地的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中
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