Amostrador Microbiano de Ar, Detector Microbiano de Ar, Cabeça de Amostragem Anderson de 8 Níveis

Manual do Amostrador de Distribuição de Tamanho de Partículas de Aerossol

O impacto potencial dos aerossóis na saúde humana está recebendo atenção crescente, tornando a amostragem e o monitoramento de vários poluentes atmosféricos mais urgentes. O número de partículas no ar e sua distribuição de tamanho são dois indicadores indispensáveis para avaliar seus perigos. Amostradores de distribuição de tamanho de partículas de aerossol podem medir ambos os parâmetros simultaneamente, e eles têm altas taxas de captura, estruturas robustas, desempenho estável e são convenientes de usar.

1. Propósito

Amostrador de distribuição de tamanho de partículas de aerossol é umMultiestágio, usado para medir a distribuição de tamanho e o nível de conteúdo total de várias partículas sólidas e líquidas no ar. Pode ser amplamente utilizado em proteção ambiental, higiene ocupacional, ciência atmosférica e outros departamentos para amostragem e monitoramento do conteúdo de aerossóis e sua distribuição de tamanho, bem como para pesquisa de amostragem de aerossóis em departamentos relevantes de pesquisa científica e ensino, fornecendo uma base científica para avaliar os perigos da poluição do ar e suas medidas de controle.

2. Princípio de funcionamento

O amostrador de distribuição de tamanho de partículas de aerossol simula a estrutura anatômica e as características aerodinâmicas do trato respiratório humano. Utiliza o princípio da impactação inercial para coletar partículas suspensas no ar de acordo com seu diâmetro aerodinâmico equivalente em várias placas de coleta. Essas partículas são então analisadas por pesagem ou outros métodos físicos e químicos para avaliar o grau de dano dos aerossóis ambientais à saúde humana.

 

foto1 Amostrador simula o sistema respiratório humano

foto1 Os locais de deposição de partículas com diferentes diâmetros aerodinâmicos equivalentes no sistema respiratório humano são dados, e o design do amostrador simula essa característica o máximo possível. O princípio da impactação inercial foi proposto já na década de 1950. A Figura 2 mostra um diagrama esquemático da trajetória das partículas perto de um orifício. A uma certa velocidade do fluxo de ar, algumas partículas com maior inércia impactarão a placa de coleta, enquanto aquelas com menor inércia seguirão o fluxo de ar e entrarão no estágio seguinte. Sob certas condições de geometria do orifício e velocidade do fluxo de ar, a probabilidade de impactação de partículas com diferentes diâmetros aerodinâmicos equivalentes é diferente. Essa característica pode ser descrita pela curva de eficiência de impactação. Geralmente, o valor do diâmetro no qual a eficiência de impactação é de 50% é usado como o diâmetro de corte deste estágio do impactador, e assume-se que partículas com um diâmetro aerodinâmico equivalente maior que o diâmetro de corte serão 100% impactadas.

 

foto2 Diagrama esquemática da trajetória de partículas

3. Estrutura

O conjunto completo de instrumentos consiste em um impactador, uma placa coletora, um pré-separador, um hospedeiro (medidor de vazão) e um tripé.

1.Impactor  O impactador consiste em oito estágios de discos de liga de alumínio com bicos minúsculos e um filtro de primeiro estágio. Placas de coleta são colocadas abaixo dos discos, e os discos são vedados com anéis de borracha. Três ganchos de mola na base fixam os nove estágios de discos juntos. Os discos são dispostos com bicos precisos em um anel. Quando o ar entra pela porta de amostragem, a velocidade do fluxo de ar aumenta estágio por estágio. Partículas de diferentes tamanhos impactam nas placas de coleta correspondentes de acordo com suas características aerodinâmicas. A faixa de tamanho de partícula coletada em cada estágio depende da velocidade do bico daquele estágio e das condições de interceptação do estágio anterior. As partículas não coletadas entram no próximo estágio com o fluxo de ar ao redor da borda da placa, e assim por diante, acelerando até serem suficientemente impactadas.

Não.O Nível 8 é um filtro de backup que pode ser equipado com uma membrana filtrante de Φ80mm, geralmente uma membrana filtrante de fibra de vidro, e quaisquer partículas submicrônicas não coletadas são capturadas pela membrana filtrante.

Cada nível possui uma placa coletora removível de aço inoxidável, o As placas coletoras de nível 0 e 1 têm um orifício de φ22,5mm no centro, que permite a passagem do fluxo de ar pelo centro.

2.pré-separador  Em contendo maior queA amostragem em um ambiente de partículas de 10μm requer o uso de um pré-separador para evitar o ricochete e o re-arraste de partículas. Sem um pré-separador, ocorrerão erros significativos para partículas maiores. O pré-separador é uma câmara de impacto com uma entrada e três saídas. Este design reduz muito a turbulência e não sobrecarrega mesmo ao coletar vários gramas de partículas.

Ao usar um pré-separador, substitua a entrada no topo do impactor pelo pré-separador e fixe-o ao impactor com três ganchos de mola. Nenhum ajuste adicional é necessário.

3.Hospedar  A vazão de amostragem de 28,3 L/min é fornecida por uma bomba em funcionamento contínuo, que é controlada automaticamente por software para manter a vazão constante em 28,3 L/min.

4. Desempenho técnico

1. Taxa de captura: 100%

2. Faixa de coleta de partículas

 

aula número	Nível 0	Nível 1	nível 2	Nível 3	nível 4	Nível 5	Nível 6	Nível 7	Nível 8
Faixa de coleta de partículas (μm)	9,0 a 10	5,8 a 9,0	4,7 a 5,8	3,3 a 4,7	2.1～3.3	1.1～2.1	0,65～1,1	0,43～0,65	Submicron
Abertura (milímetros)	2,55	1,89	0,91	0,71	0,53	0,34	0,25	0,25	membrana de filtro

3、Vazão de amostragem: 28,3 L/min (ajustável)

4. Fonte de alimentação: Bateria de lítio embutida.

5. Potência: 35W

6、Peso: 5kg (Impactador 1.5kg Separador Frontal 0.4kg Unidade Principal 3kg )

7、Volume: Impactador φ98mm×212mm Pré-separador φ89mm×80mm

      Hospedar200mm×150mm×125mm

5. Como usar

(a) Definir tráfego

A vazão de amostragem padrão do amostrador de distribuição de tamanho de partículas de aerossol é28,3 L/min，ajuste a vazão para 28,3 L/min antes da amostragem.

1. Os ilhós do disco devem estar limpos. Monte o impactor em ordem, prestando atenção à colocação dos anéis de vedação entre os estágios. Fixe os três ganchos de mola.

2. Conecte a saída do impactor à entrada da unidade principal com um tubo de borracha. Remova a tampa da entrada do impactor.

3. Iniciar a amostragem.

(II) Limpeza e Processamento

1. Limpe o impactador e a placa de coleta com água morna e um detergente neutro, de preferência usando limpeza ultrassônica para remover quaisquer obstruções nos orifícios de pulverização. Após a limpeza, seque ou absorva a água com toalhas de papel sem fiapos.

2. Segure as bordas da placa de impacto e da placa coletora com as mãos e não permita que óleo da pele entre nos orifícios de pulverização e na superfície coletora.

3. Verifique os bicos de pulverização em todos os níveis. Se algum estiver bloqueado, limpe-o com um secador de cabelo ou uma pistola de Freon portátil, ou desobstrua-o suavemente com uma agulha fina sobressalente. Nunca use objetos duros para limpá-los, para garantir a precisão dos bicos de pulverização.

4. Prepare membranas de filtro de fibra de vidro de φ80mm (7 peças/lote) e membranas de filtro de fibra de vidro com um furo no centro (φ22,5mm) (2 peças/lote). Outros substratos de coleta como celulose, folha de alumínio, vinilon, etc. podem ser usados.

(3) Amostragem no local

1. Abra e trave o tripé, ajuste o disco superior do tripé para horizontal, coloque o impactador no disco, coloque a unidade principal sobre a mesa ou no chão e conecte a saída do impactador → entrada da unidade principal com um tubo de borracha.

2. Puxe para baixo os três ganchos de mola do impactador, remova as placas de impacto de cada estágio, coloque a membrana filtrante de fibra de vidro de φ80mm no oitavo estágio do filtro e pressione o anel O sobre a membrana filtrante.

3、Coloque as placas coletoras de aço inoxidável em sequência, com as placas coletoras apoiadas nos três blocos de localização elevados com bordas ranhuradas para evitar o movimento. As posições centrais das placas coletoras do 0º e 1º estágios têm furos de φ22,5 mm.

4. Coloque a membrana de filtro de fibra de vidro de φ80mm na placa de coleta de aço inoxidável, garantindo que a superfície esteja nivelada com a borda superior da placa de coleta para manter a distância entre os orifícios de pulverização e a superfície de coleta. As placas de coleta do 0º e 1º estágio têm um orifício circular no centro da membrana de filtro.

5. A placa coletora de aço inoxidável também pode ser colocada com o lado inferior voltado para cima, e óleo de silicone ou graxa de vácuo pode ser aplicado à superfície inferior para amostragem.

6、Instale a entrada de ar superior ou o pré-separador no lugar e prenda os três ganchos de mola.

7. Remova a tampa de entrada e inicie o host para amostragem. O tempo de amostragem pode ser definido usando o temporizador equipado.

8. Após a amostragem, registre o horário da amostragem, retire a placa de coleta e a membrana filtrante, prestando atenção à ordem e numerando-os para posterior análise de peso ou detecção química.

seis, Análise de resultados (descrição de dados de amostra)

1. Determine a variação de peso de cada membrana filtrante de estágio do impactador.

2. Some as variações de peso em cada nível para obter o peso total das partículas coletadas.

 

3.

 

4. Considere a densidade da partícula como 1,0 g/cm, para que o tamanho da partícula possa ser relatado pelo diâmetro aerodinâmico equivalente.

Nota: Adicione a parte do pré-separador aA soma dessas duas partes no 0º estágio é maior que o Dp50 do 0º estágio. O pré-separador não fornece uma especificação para o tamanho de corte, mas pode prevenir o ressalto e o re-arraste de partículas, permitindo assim que o impactor funcione efetivamente.

5、Usando a Figura 1, selecione o valor mínimo de cada faixa de tamanho, que representa o diâmetro de corte efetivo (ECD) para cada estágio. Este ECD também pode ser obtido da Figura 3.

6、Trace os resultados em papel logarítmico de probabilidade, com a coordenada do eixo vertical sendo o valor ECD e a coordenada do eixo horizontal sendo o valor percentual cumulativo inferior à faixa de pesagem (Figura 4).

7、Assuma uma distribuição normal de detecção de partículas de um logaritmo, então o desvio padrão do peso de detecção de partículas

 

 

                

Em qualquer caso, esses dois desvios padrão são desiguais (como representado na distribuição bimodal), então a distribuição do tamanho de detecção não pode ser representada por uma linha reta (na verdade, não é uma distribuição log-normal). A melhor maneira de representar o desvio padrão é:σg=（84,13% diâmetro÷15,87% diâmetro）。

Normalmente, os dados de tamanho de partícula devem ser representados em gráficos, e o diâmetro médio e o desvio padrão ponderado raramente são relatados. Porque oECD e porcentagem cumulativa são plotados em papel logarítmico de probabilidade, portanto o conteúdo de partículas de qualquer faixa de tamanho pode ser determinado.

8、Da Tabela 1 e da Figura 4, pode-se observar que para esta amostra hipotética, aproximadamente 97% é respirável (<7μm), seu diâmetro médio é 2,0μm, e o desvio padrão do peso é 1,9μm.