تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2023-06-12 المنشأ:محرر الموقع
مع استمرار التسارع في التحضر الحديث ، أصبحت مشكلات جودة الهواء أكثر فأكثر من التركيز على الاهتمام. في الوقت نفسه ، من المهم للغاية اختبار جودة مواد ترشيح الهواء والأقنعة والمرشحات ومنتجات تنقية الهواء الأخرى. لا تنفصل عن جودة الهواء ، ومراقبة منتجات ترشيح الهواء ، من أنظمة قياس الجسيمات. إذن ما هي أنواع أنظمة قياس الجسيمات التي يمكن تقسيمها إلى؟ ما هي مبادئهم وتطبيقاتهم؟ هذه المقالة ستقدم بالتفصيل.
يمكن تقسيم أنظمة قياس الجسيمات إلى عدة فئات وفقًا لمبادئ مختلفة ، مثل أجهزة القياس الضوئي ، وعدادات الجسيمات البصرية (OPC) ، ومطيف حجم الجسيمات الهوائي ، ومكافحة نوى التكثيف (CNC) ومحللات التنقل التفاضلية (DMA).
Photometer هو أداة تستخدم مبادئ بصرية للكشف عن المادة الجسيمية. يقوم بتوصل تركيز وقطر الجسيمات عن طريق قياس شدة وزاوية الضوء المنتشرة بواسطة المادة الجسيمية في شعاع الضوء. هذا الكاشف مناسب لمعظم المادة الجسيمية المحمولة بالهواء مع حجم الجسيمات أقل من 1 ميكرون ، مثل المادة الجسيمية المعلقة وجزيئات الدخان.
تستخدم أجهزة القياس الضوئي على نطاق واسع في مراقبة جودة الهواء ، ومراقبة جودة الهواء المحيطة ، ومراقبة انبعاثات العادم الصناعي ، ومراقبة جودة الهواء الداخلي. من خلال مراقبة وتحليل تركيز الجزيئات المحمولة جواً في الوقت الفعلي ، يمكن منع تلوث الهواء بشكل فعال والتحكم فيه لحماية صحة الناس وسلامة الحياة.
في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا استخدام مقياس الضوئي مع مولد الهباء الجوي للاختبار في الموقع للمرشحات المثبتة في غرف نظيفة. اختبر النظام وكذلك مرشح وجود تسريبات ، قد أكد مستوى نظيف الغرفة النظيفة.
عداد الجسيمات البصرية هو نوع آخر شائع من كاشف الجسيمات. كما أنه يستخدم المبدأ البصري للكشف عن الجزيئات عن طريق تضييق مصدر ضوء الليزر على جزيئات صغيرة في الهواء ، والتي تعكس وتنتشر وتمتص الضوء بالليزر. يكتسب عداد الجسيمات البصرية خصائص هذه الإشارات الضوئية المنعكسة والمتناثرة والامتصاص ويحسب عدد وحجم وتوزيع الجسيمات الصغيرة على أساسها. على عكس أجهزة القياس الضوئي ، تختبر عدادات الجسيمات البصرية عدد الجسيمات وتوزيعها نتيجة لذلك. اعتمادًا على قناة حجم الجسيمات للمنتج ، يمكن استخدامه للكشف عن جزيئات من أحجام الجسيمات المختلفة ، مثل 0.1μm ، 0.2μm ، 0.3μm ، 0.5μm ، 1.0μm ، إلخ.
تستخدم عدادات الجسيمات البصرية على نطاق واسع في المراقبة البيئية والإنتاج الصناعي والرعاية الطبية والصحية ومعالجة الأغذية وغيرها من المجالات. يمكن استخدامه لمراقبة عدد الجسيمات وتوزيعها في أماكن مختلفة مثل البيئة ، وغرف نظيفة في الإنتاج الصناعي ، ومعالجة الأغذية ، وصناعة أشباه الموصلات ، وغرف التشغيل في المستشفيات ، والأجنحة ، إلخ.
يعتمد مبدأ مطياف حجم الجسيمات الديناميكي على الخواص الحركية للجزيئات المعلقة في تدفق الهواء ، باستخدام نثر الليزر ، والاستشعار الكهروضوئي ، والإلكترونيات وغيرها من التقنيات ، وحجم الجسيمات والشكل والخصائص الفيزيائية للجزيئات والمعلمات الأخرى للمراقبة ، التحليل والحساب. يمكن أن يقيس مطياف حجم الجسيمات الهوائي نطاق حجم الجسيمات بشكل عام من 0.1 ميكرون إلى 100 ميكرون ، ويمكنه تحليل تركيز الجسيمات وتوزيعها بأحجام جسيمات مختلفة.
وفقًا لمعايير التصنيف المختلفة ، يمكن تقسيم مطياف حجم الجسيمات الهوائي إلى أداة توزيع حجم الجسيمات بالليزر ، وعداد عدد النبض متعدد القنوات ، وأداة قياس جسيمات النثر الخفيفة وأنواع أخرى. من بينها ، يمكن لمرسي حجم الجسيمات بالليزر تحديد معلمات مثل تركيز الحجم وتوزيع حجم الجسيمات ووظيفة توزيع حجم الجسيمات. تستخدم عدادات النبض متعددة القنوات قنوات متعددة لتسجيل نبضات الجسيمات في وقت واحد وحساب عدد النبضات لتحديد عدد الجسيمات وتوزيعها. يتم استخدام عدادات جسيمات نثر الضوء لتحليل حجم الجسيمات وتركيزها عن طريق الانتثار والحيود من الجزيئات بواسطة ضوء الليزر.
تستخدم مطياف حجم الجسيمات الهوائي على نطاق واسع في المراقبة البيئية والعلوم الجوية وتنقية الهواء وغيرها من المجالات. في المراقبة البيئية ، يمكن استخدام مطياف حجم الجسيمات الديناميكية الهوائية لمراقبة تركيز وتوزيع أنواع مختلفة من الجزيئات ، وذلك لتوفير الأساس العلمي والدعم الفني لتوجيه الإدارة البيئية والوقاية من التلوث والتحكم. في العلوم في الغلاف الجوي ، يمكن لمطياف حجم الجسيمات الديناميكي أن يدرس ومحاكاة العمليات الفيزيائية والكيميائية في الغلاف الجوي لتوفير الدعم الفني لحماية البيئة في الغلاف الجوي. في تنقية الهواء ، يمكن استخدام مطياف حجم الجسيمات الهوائي لمراقبة الملوثات والتحكم فيها في الهواء الداخلي لضمان أن جودة الهواء الداخلي تلبي المتطلبات.
CNC هو جهاز يستخدم مبدأ التكثيف لجمع الجسيمات والكشف عنها. إنه يعمل عن طريق تمرير الهواء من خلال وحدة تبريد تكثف بخار الماء في الهواء في الندى ويتسبب في توصيل الجزيئات المحمولة بالهواء على سطح الندى في درجات حرارة أقل من درجة حرارة نقطة الندى لتشكيل نوى الجسيمات التي يتم حسابها بواسطة العداد.
وفقًا لمتطلبات الكشف المختلفة وسيناريوهات التطبيق ، يمكن تقسيم CNC إلى فئتين ، CNC عن بُعد وقرب CNC.
يتم استخدام CNC عن بُعد عمومًا للرصد البيئي في الهواء الطلق ومراقبة جودة الهواء ، ويمكن استخدامه للمراقبة في الوقت الفعلي في ظل ظروف الغلاف الجوي ، مع مزايا نطاق الكشف الواسع والبيانات الدقيقة. من ناحية أخرى ، تستخدم CNC القريبة بشكل أساسي لاختبار جودة الهواء الداخلي ، مع معدل تدفق أخذ العينات الأصغر ، والذي يمكنه اكتشاف جزيئات أصغر ونطاق اكتشاف صغير نسبيًا.
DMA هي أداة تستخدم خصائص الترحيل للمادة الجسيمية في مجال كهربائي لاكتشافها وتحليلها. المبدأ الأساسي هو فصل الجزيئات في مجال كهربائي وتحديد حجم وشكل وعدد الجسيمات وفقًا لمعدل حركتها في المجال الكهربائي.
هناك نوعان رئيسيان من DMA ، تلك التي تعتمد على الهجرة الكهربائية وتلك التي تعتمد على مسح المجهر الإلكتروني.
من بينها ، عادةً ما يتم تقسيم DMA التي تعتمد على طريقة الهجرة الكهربائية إلى نوعين مختلفين ، وهما كاشف المادة الجسيمات الخشنة وكاشف المادة الجسيمات الدقيقة. تستخدم أجهزة الكشف عن الجسيمات الخشنة عمومًا للكشف عن المادة الجسيمية الخشنة في الهواء ، مثل الرمال وغبار الفحم. في حين أن أجهزة الكشف عن المادة الجسيمية الدقيقة تستخدم بشكل أساسي للكشف عن جسيمات دقيقة أقل من 2.5 ميكرون ، مثل الدخان ، عادم السيارة ، إلخ.
يتم استخدام محلل التنقل التفاضلي ، والذي يعتمد على طريقة المجهر الإلكترون المسح ، لتحليل واكتشاف الجسيمات من خلال مراقبة التشكل وحجم الجسيمات في ظل مجهر إلكترون المسح عالي الدقة.
يستخدم محللون القابلية الدقيقة على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل حماية البيئة والصحة المهنية والطب وسلامة الأغذية.
في مجال حماية البيئة ، يتم استخدام محلل التنقل التفاضلي بشكل أساسي للكشف عن المادة الجسيمية المحمولة جواً ، مثل PM2.5 وغيرها من المادة الجسيمية الدقيقة ، لتقييم حالة تلوث الهواء. في مجال الصحة المهنية ، يتم استخدام تحليلات التنقل التفاضلية للكشف عن الجسيمات الضارة في مكان العمل لضمان صحة وسلامة العمال. في المجال الطبي ، يتم استخدام تحليلات التنقل التفاضلية للكشف عن أمراض الجهاز التنفسي للتشخيص والعلاج. في مجال سلامة الأغذية ، يتم استخدام محللات التنقل التفاضلي للكشف عن الجسيمات الضارة في الغذاء لضمان جودة وسلامة الطعام.
مجتمعة ، كاشف الجسيمات هو أداة فنية مهمة للغاية. يمكنه اكتشاف وتحليل الجسيمات في نطاقات مختلفة من خلال مبادئ وطرق الكشف المختلفة. لتلبية احتياجات الكشف المختلفة ، يمكننا اختيار أنواع مختلفة من أجهزة الكشف عن مراقبة وتحليل المادة الجسيمية. ومن خلال استخدام أجهزة الكشف عن الجسيمات ، يمكننا فهم وضع جودة الهواء بشكل أفضل ، وذلك للحفاظ على البيئة العامة وصحة الإنسان.
