Metodo di analisi della percezione visiva e della dimensione delle particelle del fumo di sigaretta elettronica

Metodo di analisi della percezione visiva e della dimensione delle particelle del fumo di sigaretta elettronica
Questo articolo discute i metodi di test sulla percezione visiva e sulla dimensione delle particelle del fumo di sigaretta elettronica. Visivamente, il colore e gli aggregati del fumo di sigaretta elettronica influenzano l'esperienza visiva dell'utente, e i principi fisici sottostanti sono rispettivamente lo scattering Rayleigh e lo scattering Mie. La percezione visiva del fumo è correlata alla dimensione delle particelle degli aerosol, con le particelle più piccole che appaiono blu e quelle più grandi che appaiono bianche. I metodi principali per misurare la dimensione delle particelle includono l'analizzatore laser della dimensione delle particelle e lo spettrometro della dimensione delle particelle con mobilità elettronica a scansione, ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi. I ricercatori possono scegliere il metodo di test appropriato in base alle loro esigenze. Il problema principale attualmente affrontato dai test elettronici sull’aerosol del fumo è la distorsione della dimensione delle particelle, che è legata alla difficoltà nel catturare i componenti dell’aerosol e all’instabilità delle condizioni ambientali sperimentali.
Quando gli utenti usano le sigarette elettroniche, sono molto preoccupati per la quantità di "fumo", al fine di ottenere sia la soddisfazione visiva che l'effettiva soddisfazione del fumo. Allora qual è la differenza tra il "fumo" visivo e quello reale, e quali sono i metodi di ricerca corrispondenti?
Quando si parla dell'effettivo "volume di fumo", è necessario menzionare un indicatore chiave: il Total Particle Matter (TPM). Il metodo di rilevamento generale per il TPM è il "metodo della perdita di peso", che verifica la differenza di qualità dell'attrezzatura prima e dopo l'aspirazione come valore TPM dell'attrezzatura. Il TPM è influenzato dall'efficienza di atomizzazione del dispositivo e il meccanismo di impatto specifico può essere trovato in Esplorazione del principio di funzionamento delle sigarette elettroniche di tipo vapore. Allo stesso tempo, il TPM ha un enorme impatto sul gusto durante l’aspirazione. Il meccanismo di impatto può essere trovato nella sezione Aerosol di Esplorazione del gusto delle sigarette elettroniche (III): movimento dell'aerosol, caratteristiche della sedimentazione ed esperienza sensoriale.
In questo numero vengono discussi principalmente i metodi di analisi della percezione visiva e delle dimensioni delle particelle del fumo di sigaretta elettronica.
Esperienza visiva e metodo di test della dimensione delle particelle del fumo di sigaretta elettronica
(1) Percezione visiva dell'aerosol
Innanzitutto elencheremo due rappresentazioni visive del fumo di sigaretta elettronica. In primo luogo, quando soffiamo o aspiriamo delicatamente dal fondo della sigaretta elettronica, il colore del fumo sarà relativamente chiaro, addirittura blu, con il risultato di un'esperienza visiva scarsa, come mostrato nella Figura 1; 2 è il fumo che esce dopo averlo aspirato completamente, con una migliore agglomerazione e un colore bianco di base, fornendo una buona esperienza visiva, come mostrato nella Figura 2. Quali sono allora i motivi per cui diversi tipi di fumo appaiono blu o bianchi?
Le cause del fumo blu
Diffusione di Rayleigh: l'intensità della diffusione è inversamente proporzionale alla quarta potenza della lunghezza d'onda della luce e quanto più corta è la lunghezza d'onda, tanto più forte è la diffusione. In parole povere, il diametro delle particelle è molto più piccolo della lunghezza d'onda dell'onda incidente, con un limite superiore di circa 1/10 (1-300 nm) della lunghezza d'onda. Nelle onde corte, la luce blu ha l'energia più alta, quindi visivamente il fumo apparirà blu. Più piccola è la dimensione delle particelle, più evidente sarà il colore blu.
2. Le cause del fumo bianco
Scattering Mie: scattering che si verifica quando il diametro delle particelle nell'atmosfera è uguale alla lunghezza d'onda della radiazione e l'intensità dello scattering è proporzionale al quadrato della frequenza; Quando la dimensione delle particelle è maggiore della lunghezza d'onda della luce visibile ({{0}}.38~0.78) μ m) Quando l'intensità della diffusione è indipendente dalla lunghezza d'onda, il fumo appare visivamente bianco e maggiore è la dimensione delle particelle , più evidente è il colore bianco.
(2) Metodo di prova per la dimensione delle particelle dell'aerosol di fumo elettronico
I due metodi di misurazione dell'aerosol comunemente utilizzati sono la raccolta e l'analisi e i sensori a lettura diretta. Non esiste una differenza rigorosa tra i due metodi. Il primo può completare la misurazione completa della concentrazione, la misurazione qualitativa e quantitativa degli aerosol, ma richiede più tempo; Quest'ultimo può fornire informazioni sulla distribuzione delle dimensioni delle particelle quasi in tempo reale, ma è più costoso.
Attualmente, l'industria delle sigarette elettroniche adotta due metodi di test delle dimensioni delle particelle
1. Analizzatore laser della dimensione delle particelle: utilizza il principio della diffusione della luce per misurare la dimensione e la distribuzione delle particelle. Il test della dimensione delle particelle ha un ampio intervallo, ma a causa dell'influenza reciproca tra le particelle, la precisione è leggermente scarsa.
2-spettrometro per la dimensione delle particelle di mobilità elettronica a scansione: basato sul principio secondo cui particelle di diverse dimensioni hanno diverse capacità di migrazione in un campo elettrico, il test della dimensione delle particelle viene ottenuto con un'elevata precisione di misurazione, ma è possibile testare solo 1 μ Particelle ultrafini di seguito M.
Entrambi i metodi di misurazione presentano vantaggi e svantaggi e i ricercatori possono scegliere in base alle proprie esigenze. Al momento, il problema principale con i test elettronici sugli aerosol di fumo è ancora la distorsione delle dimensioni delle particelle. Da un lato, alcuni componenti chiave degli aerosol sono difficili da catturare e raccogliere e, dall'altro, le condizioni ambientali dell'esperimento non possono garantire la stabilità degli aerosol, come la condensazione fredda causata dai cambiamenti di temperatura durante il trasporto, la polimerizzazione per collisione tra particelle diverse, ecc.