Visuel perception og partikelstørrelsestestmetode for elektronisk cigaretrøg

Visuel perception og partikelstørrelsestestmetode for elektronisk cigaretrøg
Denne artikel diskuterer den visuelle perception og partikelstørrelsestestmetoder for elektronisk cigaretrøg. Visuelt påvirker farven og sammenklumpningen af ​​elektronisk cigaretrøg brugerens visuelle oplevelse, og de underliggende fysiske principper er henholdsvis Rayleigh-spredning og Mie-spredning. Den visuelle opfattelse af røg er relateret til partikelstørrelsen af ​​aerosoler, hvor mindre partikler ser blå ud og større partikler ser hvide ud. De vigtigste metoder til måling af partikelstørrelse inkluderer laserpartikelstørrelsesanalysator og scanningelektronmobilitetspartikelstørrelsesspektrometer, hver med sine egne fordele og ulemper. Forskere kan vælge den passende testmetode efter deres behov. Det største problem, der i øjeblikket står over for elektronisk røg-aerosoltestning, er partikelstørrelsesforvrængning, som er relateret til vanskeligheden ved at fange aerosolkomponenter og ustabiliteten af ​​eksperimentelle miljøforhold.
Når brugere bruger e-cigaretter, er de meget bekymrede over mængden af ​​"røg", for at opnå både visuel tilfredshed og faktisk rygetilfredshed. Så hvad er forskellen mellem visuel og faktisk "røg", og hvad er de tilsvarende forskningsmetoder?
Når det kommer til faktisk "røgvolumen", er det nødvendigt at nævne en nøgleindikator - Total Particle Matter (TPM). Den generelle detektionsmetode for TPM er "vægttabsmetoden", som tester udstyrets kvalitetsforskel før og efter sugning som udstyrets TPM-værdi. TPM er påvirket af enhedens forstøvningseffektivitet, og den specifikke slagmekanisme kan findes i Exploring the Working Principle of Vapor type Electronic Cigarettes. Samtidig har TPM en kæmpe indflydelse på smagen under sugning. Anslagsmekanismen kan findes i Aerosol-sektionen af ​​Udforsk smagen af ​​elektroniske cigaretter (III): Aerosolbevægelse, sedimenteringsegenskaber og sensorisk oplevelse.
Dette nummer diskuterer hovedsageligt den visuelle perception og partikelstørrelsestestmetoder for elektronisk cigaretrøg.
Visuel erfaring og partikelstørrelsestestmetode for elektronisk cigaretrøg
(1) Visuel perception af aerosol
For det første vil vi liste to visuelle repræsentationer af elektronisk cigaretrøg. For det første, når vi blæser eller forsigtigt suger fra bunden af ​​den elektroniske cigaret, vil farven på røgen være relativt lys, endda blå, hvilket resulterer i en dårlig visuel oplevelse, som vist i figur 1; 2 er røgen, der kommer ud, efter at vi har aspireret den helt, med bedre klumpning og en grundlæggende hvid farve, der giver en god visuel oplevelse, som vist i figur 2. Så hvad er årsagerne til, at forskellige typer røg fremstår blå eller hvide?
Årsagerne til blå røg
Rayleigh-spredning: Spredningsintensiteten er omvendt proportional med den fjerde potens af lysets bølgelængde, og jo kortere bølgelængden er, jo stærkere er spredningen. I lægmandstermer er partiklernes diameter meget mindre end bølgelængden af ​​den indfaldende bølge, med en øvre grænse på omkring 1/10 (1-300 nm) af bølgelængden. I korte bølger har blåt lys den højeste energi, så visuelt vil røg se blå ud. Jo mindre partikelstørrelsen er, jo mere tydelig vil den blå farve være.
2. Årsagerne til hvid røg
Mie spredning: Spredning, der opstår, når diameteren af ​​partikler i atmosfæren er lig med strålingens bølgelængde, og spredningsintensiteten er proportional med kvadratet af frekvens; Når partikelstørrelsen er større end bølgelængden for synligt lys ({{0}}.38~0.78) μ m) Når spredningsintensiteten er uafhængig af bølgelængde, fremstår røgen visuelt hvid, og jo større partikelstørrelsen er. , jo mere tydelig er den hvide farve.
(2) Testmetode for partikelstørrelse af elektronisk røgaerosol
De to almindeligt anvendte aerosolmålingsmetoder er indsamling og analyse og direkte aflæsningssensorer. Der er ingen streng forskel mellem de to metoder. Førstnævnte kan gennemføre fuldstændig fuldstændig koncentrationsmåling, kvalitativ og kvantitativ måling af aerosoler, men det tager længere tid; Sidstnævnte kan give næsten realtidsoplysninger om partikelstørrelsesfordeling, men det er dyrere.
I øjeblikket anvender den elektroniske cigaretindustri to partikelstørrelsestestmetoder
1. Laserpartikelstørrelsesanalysator: bruger princippet om lysspredning til at måle partikelstørrelse og fordeling. Partikelstørrelsestesten har et bredt område, men på grund af den gensidige påvirkning mellem partiklerne er nøjagtigheden lidt ringe.
2-Partikelstørrelsesspektrometer for scanning af elektronmobilitet: Baseret på princippet om, at partikler af forskellig størrelse har forskellige migrationsevner i et elektrisk felt, opnås partikelstørrelsestest med høj målenøjagtighed, men kun 1 kan testes μ Ultrafine partikler nedenfor m.
Begge målemetoder har deres egne fordele og ulemper, og forskerne kan vælge efter deres egne behov. På nuværende tidspunkt er hovedproblemet med elektronisk røg aerosoltest stadig partikelstørrelsesforvrængning. På den ene side er nogle nøglekomponenter i aerosoler svære at fange og opsamle, og på den anden side kan forsøgets miljøforhold ikke garantere stabiliteten af ​​aerosoler, såsom kold kondensering forårsaget af temperaturændringer under transport, kollisionspolymerisation mellem forskellige partikler mv.