Az elektronikus cigarettafüst vizuális észlelésének és részecskeméretének vizsgálati módszere

Az elektronikus cigarettafüst vizuális észlelésének és részecskeméretének vizsgálati módszere
Ez a cikk az elektronikus cigarettafüst vizuális észlelésének és részecskeméretének vizsgálati módszereit tárgyalja. Vizuálisan az elektronikus cigarettafüst színe és csomósodása befolyásolja a felhasználó vizuális élményét, a mögöttes fizikai alapelvek pedig a Rayleigh-szórás, illetve a Mie-szórás. A füst vizuális érzékelése összefügg az aeroszolok részecskeméretével, a kisebb részecskék kéknek, a nagyobb részecskék pedig fehérnek tűnnek. A részecskeméret mérésének fő módszerei közé tartozik a lézeres részecskeméret-analizátor és a pásztázó elektronmobilitási részecskeméret-spektrométer, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. A kutatók igényeiknek megfelelően választhatják ki a megfelelő vizsgálati módszert. Az elektronikus füstaeroszoltesztelés fő problémája jelenleg a részecskeméret-torzulás, amely az aeroszolkomponensek befogásának nehézségével és a kísérleti környezeti feltételek instabilitásával kapcsolatos.
Amikor a felhasználók e-cigarettát használnak, nagyon aggódnak a „füst” mennyisége miatt, hogy mind a vizuális, mind a tényleges dohányzási elégedettséget érjék el. Tehát mi a különbség a vizuális és a tényleges „füst” között, és melyek a megfelelő kutatási módszerek?
Ha a tényleges "füstmennyiségről" van szó, meg kell említeni egy kulcsfontosságú mutatót - a teljes részecskeanyagot (TPM). A TPM általános kimutatási módszere a "súlycsökkentő módszer", amely a berendezés szívás előtti és utáni minőségi különbségét teszteli a berendezés TPM értékeként. A TPM-et az eszköz porlasztási hatékonysága befolyásolja, a konkrét hatásmechanizmus pedig a gőz típusú elektronikus cigaretták működési elvének feltárása című részben található. Ugyanakkor a TPM nagy hatással van az ízre szívás közben. A hatásmechanizmus az Exploring the Taste of Electronic Cigarettes (III.): Aeroszol mozgása, ülepedési jellemzők és érzékszervi tapasztalatok Aeroszol című részében található.
Ez a szám főként az elektronikus cigarettafüst vizuális észlelésének és részecskeméret-vizsgálati módszereivel foglalkozik.
Az elektronikus cigarettafüst vizuális tapasztalata és szemcseméret-vizsgálati módszere
(1) Aeroszolos vizuális érzékelés
Először az elektronikus cigarettafüst két vizuális ábrázolását fogjuk felsorolni. Először is, amikor az elektronikus cigaretta aljáról fújjuk vagy gyengéden szívjuk, a füst színe viszonylag világos, akár kék is lesz, ami rossz vizuális élményt eredményez, amint az 1. ábrán látható; 2 az a füst, amely a teljes leszívás után jön ki, jobb csomósodással és alapfehér színnel, jó vizuális élményt nyújtva, amint az a 2. ábrán is látható. Mi az oka annak, hogy a különböző típusú füst kéknek vagy fehérnek tűnik?
A kék füst okai
Rayleigh-szórás: A szórási intenzitás fordítottan arányos a fény hullámhosszának negyedik hatványával, és minél rövidebb a hullámhossz, annál erősebb a szórás. Laikus kifejezéssel élve a részecskék átmérője sokkal kisebb, mint a beeső hullám hullámhossza, felső határa a hullámhossz körülbelül 1/10-e (1-300 nm). Rövid hullámokban a kék fénynek van a legnagyobb energiája, így vizuálisan a füst kéknek tűnik. Minél kisebb a részecskeméret, annál nyilvánvalóbb lesz a kék szín.
2. A fehér füst okai
Mie szórás: Szórás, amely akkor következik be, ha a légkörben lévő részecskék átmérője megegyezik a sugárzás hullámhosszával, és a szórási intenzitás arányos a frekvencia négyzetével; Ha a részecskeméret nagyobb, mint a látható fény hullámhossza ({{0}},38~0,78) μ m) Ha a szórási intenzitás független a hullámhossztól, a füst vizuálisan fehérnek tűnik, és minél nagyobb a részecskeméret , annál szembetűnőbb a fehér szín.
(2) Vizsgálati módszer az elektronikus füstaeroszol részecskeméretére
A két általánosan használt aeroszol mérési módszer a gyűjtés és elemzés, valamint a közvetlen leolvasási szenzorok. A két módszer között nincs szigorú különbség. Előbbivel teljes komplett koncentrációmérés, aeroszolok minőségi és mennyiségi mérése elvégezhető, de ez hosszabb időt vesz igénybe; Ez utóbbi közel valós idejű részecskeméret-eloszlási információkat szolgáltathat, de drágább.
Jelenleg az elektronikus cigarettaipar két részecskeméret-vizsgálati módszert alkalmaz
1. Lézeres részecskeméret-elemző: a fényszórás elvét használja a részecskeméret és -eloszlás mérésére. A részecskeméret-teszt széles tartományú, de a részecskék közötti kölcsönös hatás miatt a pontosság kissé gyenge.
2-pásztázó elektronmobilitási részecskeméret-spektrométer: azon elv alapján, hogy a különböző méretű részecskék elektromos térben eltérő migrációs képességgel rendelkeznek, a részecskeméret-tesztelés nagy mérési pontossággal történik, de csak 1 vizsgálható μ Ultrafinom részecskék alatt m.
Mindkét mérési módszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai, a kutatók saját igényeik szerint választhatnak. Jelenleg az elektronikus füstaeroszol teszteléssel kapcsolatos fő probléma még mindig a részecskeméret-torzulás. Egyrészt az aeroszolok egyes kulcsfontosságú komponenseit nehéz befogni és összegyűjteni, másrészt a kísérlet környezeti körülményei nem tudják garantálni az aeroszolok stabilitását, mint például a szállítás közbeni hőmérsékletváltozások okozta hideg kondenzáció, ütközési polimerizáció különböző részecskék stb.