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Pallas Instruments (Shanghai) Co., Ltd
Aperçu des principes et des applications du spectromètre de taille de particules à mobilité électrique à balayage SMPS
Date :2025-12-15Lire :0
Spectromètre de taille de particules de mobilité électrique à balayage SMPSEst un instrument de mesure de la distribution granulométrique des particules à l'échelle micrométrique à nanométrique en Asie centrale de l'air, dont le principe est basé sur la correspondance entre la mobilité électrique des particules chargées dans un champ électrique et leur taille de particules, permettant la résolution de la taille des particules et le comptage de la concentration par Analyse de mobilité différentielle.
1, le principe de base de l'instrument est l'analyse de mobilité électrique. Les particules entrent dans une zone de migration où l'intensité du champ électrique est connue après avoir été naturellement chargées en petites quantités dans l'atmosphère ou après avoir reçu une charge électrique connue. Sous l'effet d'un champ électrique, les particules chargées migrent dans le sens du flux gazeux, la vitesse de migration étant directement proportionnelle à la mobilité électrique des particules. La mobilité électrique est inversement proportionnelle à la taille des particules, et plus la taille des particules est petite, plus la migration est rapide. La zone de migration est munie d'électrodes aux deux extrémités et les particules traversent un tube de migration sous l'effet combiné d'un champ électrique et d'un flux gazeux, les particules de mobilité électrique différente étant séparées à différents endroits. Les particules séparées entrent dans un détecteur, généralement un compteur de particules condensées ou une coupe de Faraday, qui calcule la mobilité électrique correspondante en fonction du nombre de particules arrivant par rapport au temps de migration et la convertit en taille des particules. En faisant varier en continu l'intensité du champ électrique, l'instrument peut balayer une gamme de gammes de mobilité électrique, ce qui permet d'obtenir un spectre continu de distribution granulométrique.
2, la structure de l'instrument comprend principalement un neutraliseur, un tube de migration différentielle, un système de balayage de champ électrique et un détecteur de particules. Le neutralisateur est utilisé pour charger les particules d'aérosol à une distribution de charge connue, garantissant la cohérence des mesures. Le tube de migration différentielle est un composant clé pour séparer les particules, le flux d'air interne est parallèle à la direction du champ électrique, et les particules subissent des processus de migration et de focalisation à l'intérieur du tube, réduisant les chevauchements et les pertes. Le système de balayage de champ électrique ajuste la tension en continu selon le programme de réglage de sorte que les particules de différentes tailles de particules atteignent le détecteur à leur tour. Le détecteur convertit les signaux de particules en signaux électriques et les compte, en combinaison avec le temps de balayage et les variations de tension, pour générer des données de correspondance granulométrie - concentration. L'ensemble du système doit fonctionner à température constante et humide pour réduire l'impact des changements environnementaux sur la mobilité et l'efficacité de détection.
3,Spectromètre de taille de particules de mobilité électrique à balayage SMPSLes principales applications se concentrent sur la recherche sur les particules atmosphériques et environnementales, la surveillance de l'hygiène du travail et l'analyse de la combustion et des processus industriels. Dans les études atmosphériques, il permet de distinguer les variations de concentration des particules fines des particules ultrafines et aide à analyser les sources de pollution, la formation d'aérosols secondaires et l'évolution des particules. Dans le domaine de l'hygiène du travail, les niveaux d'exposition aux poussières à l'échelle nanométrique sur le lieu de travail peuvent être évalués pour servir de base aux stratégies de protection. Dans la surveillance de la combustion et des émissions industrielles, les caractéristiques des nanoparticules issues des gaz d'échappement des moteurs, des procédés de fusion ou des procédés chimiques peuvent être analysées pour soutenir le contrôle des émissions et l'optimisation des processus. L'instrument peut également être associé à un équipement d'analyse des composants chimiques pour permettre la détermination synchrone de la taille des particules et de la composition chimique, fournissant des données multidimensionnelles pour les études sur les effets des particules sur la santé et les impacts climatiques.
L'utilisation et le traitement des données nécessitent une attention particulière à l'efficacité de charge, à la perte de transmission et à la correction de l'efficacité de détection. Il existe des différences dans les chances de charge des particules de différentes tailles de particules, et la concentration doit être corrigée par étalonnage théorique ou expérimental. La géométrie du tube de migration avec le tube de raccordement entraîne une perte de transmission dépendante de la granulométrie et une correction de la fonction de transmission doit être introduite dans le traitement des données. L'efficacité de comptage du détecteur pour différentes particules de taille n'est pas constante et nécessite un étalonnage des particules standard. La température et l'humidité ambiantes modifient les propriétés de viscosité de l'air et de dispersion des particules et doivent être enregistrées en temps réel dans les mesures et utilisées pour corriger les résultats.
Spectromètre de taille de particules de mobilité électrique à balayage SMPSLa mesure de haute précision de la distribution granulométrique des particules submicroniques par rapport aux nanoparticules est obtenue par séparation par migration de champ électrique et balayage granulométrique. Son principe est clair et sa structure bien définie, fournissant des moyens techniques efficaces pour l'étude des caractéristiques des particules dans les domaines de l'environnement, de la santé et de l'industrie.