PourLes PM2,5Le besoin d'optimisation des matériaux d'échantillonneur de particules pour réduire les biais de dépôt de particules peut être concentré à partir deChoix du matériau de la tête d'échantillonnageProcessus de traitement de surface et conception anti - adsorption structurelle à trois niveaux, combinés à la Poly - effractionJCH-120F-1Caractéristiques techniques de l'échantillonneur de type, proposant les options d'optimisation suivantes:

I. mise à niveau du matériau de la tête d'échantillonnage: matériau de base en alliage d'aluminiumLe +Revêtement inerte

1. Avantages naturels des substrats en alliage d'aluminium

CréationJCH-120F-1L'échantillonneur de type a adopté le matériau en alliage d'aluminium comme corps de tête d'échantillonnage, ses avantages sont les suivants:

Propriétés antistatiques: faible résistivité de surface en alliage d'aluminium (≤106Ω), peut réduire efficacement l'adsorption électrostatique due au frottement pendant l'échantillonnage. Des expériences ont montré que la tête d'échantillonnage en alliage d'aluminium était dans un environnement sec (humidité relative30%), l'écart de dépôt de particules est réduit par rapport au matériau plastique40%- Oui.

Stabilité thermique: alliage d'aluminium haute conductivité thermique (237W/m·K), dans un environnement à haute température (p. ex., échantillonnage sur le terrain en été), la température de surface de la tête d'échantillonnage diffère peu de la température du flux d'air, ce qui évite le rebond ou le dépôt inégal de particules en raison de la dilatation thermique.

Résistance mécanique: dureté de l'alliage d'aluminium (HB ≥120), beaucoup plus élevé que le plastique, peut résister à l'impact pendant le transport ou l'installation de l'échantillonneur, empêchant la déformation de la tête d'échantillonnage de déclencher des perturbations du flux d'air.

2. Optimisation du revêtement de surface

Pour réduire encore le dépôt de particules, les revêtements suivants peuvent être ajoutés à la surface de l'alliage d'aluminium:

Polytétrafluoroéthylène (PTFE) revêtement: contrôle de l'épaisseur dans5 à 10 μm, énergie de surface aussi faible que18-22mN/m, de sorte que l'adhérence des particules à la surface de la tête d'échantillonnage diminue70%Un test comparatif en laboratoire a montré,PTFETête d'échantillonnage de revêtement enLes PM2,5Taux de perte de particules dans l'échantillonnage de3,2%Réduit à0,8%- Oui.

Revêtement nanosilice: par le sol-La méthode de gel forme une micro - Nanostructure sur la surface de l'alliage d'aluminium, augmentant la rugosité de surface (Ra ≤ 0,2 μm), réduire la surface de contact des particules avec la surface. Ce revêtement permetPM10Réduction du biais d'échantillonnage25%Particulièrement adapté aux environnements à forte humidité (humidité relative >80%).

II. Conception anti - adsorption structurelle: profiléLe +Interface antistatique

1. Conception simplifiée de la tête d'échantillonnage

Optimisation de la transition de surface: changez le bord droit de l'entrée de la tête d'échantillonnage enR = 5 mmAngle arrondi, réduisant le phénomène de séparation du flux d'air.CFDAffichage analogique, la conception simplifiée peut réduire l'intensité de la turbulence à l'intérieur de la tête d'échantillonnage30%Amélioration de l'uniformité du dépôt de particules15%- Oui.

Structure du tube escamotable: le diamètre d'entrée de la tête d'échantillonnage est conçu pourΦ40mm, diamètre de sortie réduit àΦ25mm, formant un flux d'air accéléré (débit à partir de5 m/sAugmenter à12 m/s), la réduction des petites particules par effet d'inertie (PM1,0Ci - dessous) dépôt. Des expériences ont montré que cette structure permetLes PM2,5Amélioration de l'efficacité d'échantillonnage10%- Oui.

2. Conception d'interface antistatique

Bague d'étanchéité en caoutchouc conducteur: caoutchouc conducteur appliqué à la connexion de la tête d'échantillonnage à la pince à membrane filtrante (résistivité volumique)≤10³ Ω· cm), conduire l'électricité statique à la terre dans le boîtier de l'échantillonneur, éviter que les bords de la membrane filtrante Adsorbent les particules en raison de l'électricité statique. Un certain test sur le terrain montre que l'interface en caoutchouc conducteur peut réduire le dépôt de particules sur le bord de la membrane filtrante60%- Oui.

Connexion filetée métallique: Connexion de la tête d'échantillonnage au corps de l'échantillonneur à la placeM16 × 1,5Filetage métallique, résistance de contact≤0.1Ω, assure la conduction électrostatique. Par rapport au Filetage en plastique, la connexion filetée en métal peut augmenter la capacité antistatique globale de l'échantillonneur5Le multiple.

Iii. Optimisation de l'adaptabilité environnementale: contrôle de l'humidité et de la température

1. Le revêtement hydrophobe fait face à une humidité élevée

Revêtement de résine fluorocarbonée: pulvérisation de résine fluorocarbonée sur la paroi interne de la tête d'échantillonnage (angle de contact >110°), de sorte que les gouttelettes d'eau forment un roulis sphérique sur la surface, réduisant l'effet de l'humidité sur le dépôt de particules. Des expériences ont montré que dans l'humidité relative90%Dans l'environnement, le revêtement de résine fluorocarbonée peut permettreLes PM2,5Déviation d'échantillonnage à partir de15%Réduit à5%- Oui.

Intégration du module de chauffage: encastré à l'intérieur de la tête d'échantillonnagePTCFeuille chauffante (puissance5 watts), lorsque la température ambiante <5℃Démarrage automatique lorsqu'il maintient la température de surface de la tête d'échantillonnage plus élevée que le flux d'air2-3℃, éviter la condensation de la vapeur d'eau provoquant l'adhésion des particules. Un certain cas d'échantillonnage sur le terrain en hiver montre que le module de chauffage peut fairePM10Amélioration de la stabilité des données d'échantillonnage30%- Oui.

2. Application de matériaux de compensation de température

Support en alliage mémoire: structure de support de tête d'échantillonnage en alliage de nickel - titane (coefficient de dilatation de la ligne)≤12×10 ⁻⁶/℃), dans-20℃à50℃Changement de taille dans l'environnement <0,02 mmPour éviter que la tête d'échantillonnage et le clip de membrane filtrante ne soient pas hermétiquement scellés en raison de la dilatation thermique et du rétrécissement par le froid. Des expériences ont montré que le support en alliage à mémoire permet à l'échantillonneurDans les températures extrêmesTaux de fuite en degrés à partir de0,5%Réduit à0,1%- Oui.

Iv. Cas de pratique et vérification des effets

Une station provinciale de surveillance de l'environnement effectue un test comparatif des échantillonneurs optimisés:

Conditions d'essai:Les PM2,5Concentration300 μg/m³, humidité relative85%, température25℃- Oui.

Résultats des tests:

Avant optimisation (substrat en alliage d'aluminium sans revêtement): biais de dépôt de particules8,2%, taux de perte de bord de la membrane filtrante3,5%- Oui.

Après optimisation (alliage d'aluminium+ PTFERevêtementLe +Conception simplifiée): déviation du dépôt de particules2,1%, taux de perte de bord de la membrane filtrante0,7%- Oui.

Conclusion: l'optimisation des matériaux et de la structure améliore la précision globale de l'échantillonneur3Fois, satisfaitHJ/T 93-2013Exigences relatives aux échantillonneurs de niveau 1 dans la norme (déviation≤ 5%).

Conclusion

Optimisation complète grâce à la mise à niveau des substrats en alliage d'aluminium, des revêtements inertes de surface, des structures profilées et des interfaces antistatiques,Les PM2,5L'écart de dépôt de particules d'un échantillonneur de particules peut être considérablement réduit. Dans le futur, avec les nanomatériaux3DLe développement de la technologie d'impression, le matériau de l'échantillonneur évoluera dans une direction plus légère et plus précise, fournissant un support technique plus fiable pour la surveillance de la pollution atmosphérique.