Elektronisen tupakansavun visuaalinen havainto ja hiukkaskoon testausmenetelmä

Elektronisen tupakansavun visuaalinen havainto ja hiukkaskoon testausmenetelmä
Tässä artikkelissa käsitellään sähköisen tupakansavun visuaalista havaitsemista ja hiukkaskoon testausmenetelmiä. Visuaalisesti sähkötupakansavun väri ja paakkuuntuminen vaikuttavat käyttäjän visuaaliseen kokemukseen, ja taustalla olevat fyysiset periaatteet ovat Rayleigh-sironta ja Mie-sironta. Visuaalinen savun havaitseminen liittyy aerosolien hiukkaskokoon, jolloin pienemmät hiukkaset näyttävät sinisiltä ja suuremmat hiukkaset valkoisilta. Pääasiallisia hiukkaskoon mittausmenetelmiä ovat laserhiukkaskoon analysaattori ja pyyhkäisevä elektronien liikkuvuuden hiukkaskokospektrometri, joista jokaisella on omat etunsa ja haittansa. Tutkijat voivat valita sopivan testausmenetelmän tarpeidensa mukaan. Suurin elektronisen savuaerosolitestauksen tällä hetkellä kohtaama ongelma on hiukkaskoon vääristymä, joka liittyy aerosolikomponenttien sieppausvaikeuteen ja kokeellisten ympäristöolosuhteiden epävakauteen.
Kun käyttäjät käyttävät sähkösavukkeita, he ovat erittäin huolissaan "savun" määrästä saavuttaakseen sekä visuaalisen tyytyväisyyden että todellisen tupakointityytyväisyyden. Mitä eroa on visuaalisella ja todellisella "savulla" ja mitkä ovat vastaavat tutkimusmenetelmät?
Mitä tulee todelliseen "savun määrään", on mainittava avainindikaattori - kokonaishiukkasmateriaali (TPM). TPM:n yleinen tunnistusmenetelmä on "painonpudotusmenetelmä", joka testaa laitteiston laatueron ennen ja jälkeen imua laitteen TPM-arvona. TPM:ään vaikuttaa laitteen sumutustehokkuus, ja erityinen iskumekanismi löytyy kohdasta Exploring the Working Principle of Vapor type Electronic Garettes. Samaan aikaan TPM:llä on valtava vaikutus makuun imemisen aikana. Iskumekanismi löytyy Aerosoli-osiosta Exploring the Taste of Electronic Cigarettes (III): Aerosol Movement, Sedimentation Characteristics ja Sensory Experience.
Tässä numerossa käsitellään pääasiassa elektronisen tupakansavun visuaalista havaitsemista ja hiukkaskoon testausmenetelmiä.
Visuaalinen kokemus ja elektronisen tupakansavun hiukkaskoon testausmenetelmä
(1) Aerosolin visuaalinen havainto
Ensin luetellaan kaksi visuaalista esitystä sähkösavukkeiden savusta. Ensinnäkin, kun puhallamme tai imemme varovasti sähkösavukkeen pohjasta, savun väri on suhteellisen vaalea, jopa sininen, mikä johtaa huonoon visuaaliseen kokemukseen, kuten kuvassa 1 näkyy; 2 on savu, joka tulee ulos sen jälkeen, kun olemme imeneet sen kokonaan, paremmalla paakkuuntumalla ja perusvalkoisella värillä, mikä tarjoaa hyvän visuaalisen kokemuksen, kuten kuvassa 2 näkyy. Mistä syistä erityyppiset savut näyttävät siniseltä tai valkoiselta?
Sinisen savun syyt
Rayleigh-sironta: Sirontaintensiteetti on kääntäen verrannollinen valon aallonpituuden neljänteen potenssiin, ja mitä lyhyempi aallonpituus, sitä voimakkaampi on sironta. Maallikon termein hiukkasten halkaisija on paljon pienempi kuin tulevan aallon aallonpituus, ja yläraja on noin 1/10 (1-300 nm) aallonpituudesta. Lyhyissä aalloissa sinisellä valolla on suurin energia, joten visuaalisesti savu näyttää siniseltä. Mitä pienempi hiukkaskoko, sitä selvempi sininen väri on.
2. Valkoisen savun syyt
Mie-sironta: Sironta, joka tapahtuu, kun ilmakehän hiukkasten halkaisija on yhtä suuri kuin säteilyn aallonpituus ja sironnan intensiteetti on verrannollinen taajuuden neliöön; Kun hiukkaskoko on suurempi kuin näkyvän valon aallonpituus ({{0}},38~0,78) μ m) Kun sironnan intensiteetti on aallonpituudesta riippumaton, savu näyttää visuaalisesti valkoiselta ja mitä suurempi on hiukkaskoko , sitä selvempi valkoinen väri.
(2) Testimenetelmä elektronisen savuaerosolin hiukkaskoolle
Kaksi yleisesti käytettyä aerosolimittausmenetelmää ovat keräys ja analysointi sekä suoralukuanturit. Näiden kahden menetelmän välillä ei ole tiukkaa eroa. Edellinen voi suorittaa täydellisen täydellisen pitoisuusmittauksen, aerosolien kvalitatiivisen ja kvantitatiivisen mittauksen, mutta se kestää kauemmin; Jälkimmäinen voi tarjota lähes reaaliaikaista hiukkaskokojakaumatietoa, mutta se on kalliimpaa.
Tällä hetkellä sähkösavuketeollisuus ottaa käyttöön kaksi hiukkaskoon testausmenetelmää
1. Laserhiukkaskoon analysaattori: käyttää valonsirontaperiaatetta hiukkaskoon ja -jakauman mittaamiseen. Partikkelikokotestillä on laaja alue, mutta hiukkasten keskinäisen vaikutuksen vuoksi tarkkuus on hieman huono.
2-pyyhkäisyelektronin liikkuvuuden hiukkaskokospektrometri: Perustuu periaatteeseen, että erikokoisilla hiukkasilla on erilainen kulkeutumiskyky sähkökentässä, hiukkaskoon testaus saavutetaan suurella mittaustarkkuudella, mutta vain 1 voidaan testata μ Ultrahienot hiukkaset alla m.
Molemmilla mittausmenetelmillä on omat etunsa ja haittansa, ja tutkijat voivat valita omien tarpeidensa mukaan. Tällä hetkellä elektronisen savuaerosolitestauksen suurin ongelma on edelleen hiukkaskoon vääristyminen. Toisaalta eräitä aerosolien keskeisiä komponentteja on vaikea ottaa talteen ja kerätä, ja toisaalta kokeen ympäristöolosuhteet eivät voi taata aerosolien stabiilisuutta, kuten kuljetuksen aikana tapahtuvien lämpötilamuutosten aiheuttama kylmä kondensaatio, törmäyspolymerointi erilaisia ​​hiukkasia jne.