Visuell perception och partikelstorlekstestmetod för elektronisk cigarettrök

Visuell perception och partikelstorlekstestmetod för elektronisk cigarettrök
Den här artikeln diskuterar den visuella perceptionen och testmetoderna för partikelstorlek för elektronisk cigarettrök. Visuellt påverkar färgen och klumpningen av elektronisk cigarettrök användarens visuella upplevelse, och de underliggande fysiska principerna är Rayleigh-spridning respektive Mie-spridning. Den visuella uppfattningen av rök är relaterad till partikelstorleken hos aerosoler, med mindre partiklar som verkar blå och större partiklar som verkar vita. De viktigaste metoderna för att mäta partikelstorlek inkluderar laserpartikelstorleksanalysator och svepelektronmobilitetspartikelstorleksspektrometer, var och en med sina egna fördelar och nackdelar. Forskare kan välja lämplig testmetod efter deras behov. Det största problemet för elektronisk rökaerosoltestning för närvarande är förvrängning av partikelstorleken, vilket är relaterat till svårigheten att fånga aerosolkomponenter och instabiliteten i experimentella miljöförhållanden.
När användare använder e-cigaretter är de mycket bekymrade över mängden "rök", för att uppnå både visuell tillfredsställelse och faktisk röktillfredsställelse. Så vad är skillnaden mellan visuell och faktisk "rök", och vilka är motsvarande forskningsmetoder?
När det kommer till faktisk "rökvolym" är det nödvändigt att nämna en nyckelindikator - Total Particle Matter (TPM). Den allmänna detekteringsmetoden för TPM är "viktförlustmetoden", som testar utrustningens kvalitetsskillnad före och efter sug som utrustningens TPM-värde. TPM påverkas av enhetens finfördelningseffektivitet, och den specifika slagmekanismen finns i Exploring the Working Principle of Vapor Type Electronic Cigarettes. Samtidigt har TPM en enorm inverkan på smaken vid sug. Stötmekanismen finns i avsnittet Aerosol i Exploring the Taste of Electronic Cigarettes (III): Aerosolrörelse, Sedimentationsegenskaper och Sensorisk upplevelse.
Detta nummer diskuterar främst den visuella perceptionen och testmetoderna för partikelstorlek för elektronisk cigarettrök.
Visuell erfarenhet och partikelstorlekstestmetod för elektronisk cigarettrök
(1) Aerosol visuell perception
Först kommer vi att lista två visuella representationer av elektronisk cigarettrök. För det första, när vi blåser eller försiktigt suger från botten av den elektroniska cigaretten, kommer rökens färg att vara relativt ljus, till och med blå, vilket resulterar i en dålig visuell upplevelse, som visas i figur 1; 2 är röken som kommer ut efter att vi har aspirerat den fullt ut, med bättre klumpar och en grundläggande vit färg, vilket ger en bra visuell upplevelse, som visas i figur 2. Så vad är anledningarna till att olika typer av rök verkar blåa eller vita?
Orsakerna till blå rök
Rayleigh-spridning: Spridningsintensiteten är omvänt proportionell mot fjärde potensen av ljusets våglängd, och ju kortare våglängd desto starkare spridning. I lekmannatermer är partiklarnas diameter mycket mindre än våglängden för den infallande vågen, med en övre gräns på cirka 1/10 (1-300 nm) av våglängden. I korta vågor har blått ljus den högsta energin, så visuellt kommer rök att se blått ut. Ju mindre partikelstorlek, desto tydligare blir den blå färgen.
2. Orsakerna till vit rök
Mie-spridning: Spridning som uppstår när partiklarnas diameter i atmosfären är lika med strålningens våglängd, och spridningsintensiteten är proportionell mot kvadraten på frekvensen; När partikelstorleken är större än våglängden för synligt ljus ({{0}}.38~0.78) μ m) När spridningsintensiteten är oberoende av våglängden, verkar röken visuellt vit, och ju större partikelstorleken är , desto tydligare är den vita färgen.
(2) Testmetod för partikelstorlek hos elektronisk rökaerosol
De två vanligaste aerosolmätmetoderna är insamling och analys samt direktavläsningssensorer. Det finns ingen strikt skillnad mellan de två metoderna. Den förra kan genomföra fullständig fullständig koncentrationsmätning, kvalitativ och kvantitativ mätning av aerosoler, men det tar längre tid; Den senare kan tillhandahålla information om partikelstorleksfördelning nästan i realtid, men det är dyrare.
För närvarande använder den elektroniska cigarettindustrin två testmetoder för partikelstorlek
1. Laserpartikelstorleksanalysator: använder principen om ljusspridning för att mäta partikelstorlek och fördelning. Partikelstorlekstestet har ett brett intervall, men på grund av den ömsesidiga påverkan mellan partiklar är noggrannheten något dålig.
2-partikelstorleksspektrometer för avsökningselektronmobilitet: Baserat på principen att partiklar av olika storlekar har olika migrationsförmåga i ett elektriskt fält, uppnås partikelstorlekstestning med hög mätnoggrannhet, men endast 1 kan testas μ Ultrafina partiklar nedan m.
Båda mätmetoderna har sina för- och nackdelar och forskare kan välja efter sina egna behov. För närvarande är det största problemet med elektronisk rökaerosoltestning fortfarande partikelstorleksförvrängning. Å ena sidan är vissa nyckelkomponenter i aerosoler svåra att fånga och samla in, och å andra sidan kan experimentets miljöförhållanden inte garantera stabiliteten hos aerosoler, såsom kall kondensering orsakad av temperaturförändringar under transport, kollisionspolymerisation mellan olika partiklar osv.