Visuell persepsjon og partikkelstørrelsestestmetode for elektronisk sigarettrøyk

Visuell persepsjon og partikkelstørrelsestestmetode for elektronisk sigarettrøyk
Denne artikkelen diskuterer visuell persepsjon og testmetoder for partikkelstørrelse for elektronisk sigarettrøyk. Visuelt påvirker fargen og klumpingen av elektronisk sigarettrøyk brukerens visuelle opplevelse, og de underliggende fysiske prinsippene er henholdsvis Rayleigh-spredning og Mie-spredning. Den visuelle oppfatningen av røyk er relatert til partikkelstørrelsen til aerosoler, med mindre partikler som virker blå og større partikler som virker hvite. Hovedmetodene for måling av partikkelstørrelse inkluderer laserpartikkelstørrelsesanalysator og skanningselektronmobilitetspartikkelstørrelsesspektrometer, hver med sine egne fordeler og ulemper. Forskere kan velge riktig testmetode i henhold til deres behov. Hovedproblemet for elektronisk røykaerosoltesting er partikkelstørrelsesforvrengning, som er relatert til vanskeligheten med å fange opp aerosolkomponenter og ustabiliteten til eksperimentelle miljøforhold.
Når brukere bruker e-sigaretter er de svært opptatt av mengden "røyk", for å oppnå både visuell tilfredshet og faktisk røyketilfredshet. Så hva er forskjellen mellom visuell og faktisk "røyk", og hva er de tilsvarende forskningsmetodene?
Når det gjelder faktisk «røykevolum», er det nødvendig å nevne en nøkkelindikator – Total Particle Matter (TPM). Den generelle deteksjonsmetoden for TPM er "vekttapsmetoden", som tester kvalitetsforskjellen på utstyret før og etter sug som TPM-verdien til utstyret. TPM påvirkes av forstøvningseffektiviteten til enheten, og den spesifikke slagmekanismen kan finnes i Exploring the Working Principle of Vapor type Electronic Cigarettes. Samtidig har TPM en enorm innvirkning på smaken under sug. Slagmekanismen finner du i Aerosol-delen av Exploring the Taste of Electronic Cigarettes (III): Aerosolbevegelse, sedimentasjonsegenskaper og sensorisk opplevelse.
Denne utgaven diskuterer hovedsakelig visuell persepsjon og partikkelstørrelsestestmetoder for elektronisk sigarettrøyk.
Visuell erfaring og partikkelstørrelsestestmetode for elektronisk sigarettrøyk
(1) Aerosol visuell persepsjon
Først vil vi liste opp to visuelle representasjoner av elektronisk sigarettrøyk. For det første, når vi blåser eller forsiktig suger fra bunnen av den elektroniske sigaretten, vil fargen på røyken være relativt lys, til og med blå, noe som resulterer i en dårlig visuell opplevelse, som vist i figur 1; 2 er røyken som kommer ut etter at vi har fullstendig aspirert den, med bedre klumping og en grunnleggende hvit farge, som gir en god visuell opplevelse, som vist i figur 2. Så hva er årsakene til at ulike typer røyk ser blå eller hvite ut?
Årsakene til blå røyk
Rayleigh-spredning: Spredningsintensiteten er omvendt proporsjonal med den fjerde potensen av lysets bølgelengde, og jo kortere bølgelengden er, jo sterkere spredning. I lekmannstermer er diameteren til partikler mye mindre enn bølgelengden til den innfallende bølgen, med en øvre grense på omtrent 1/10 (1-300 nm) av bølgelengden. I korte bølger har blått lys høyest energi, så visuelt vil røyk vises blått. Jo mindre partikkelstørrelsen er, desto tydeligere vil blåfargen være.
2. Årsakene til hvit røyk
Mie-spredning: Spredning som oppstår når diameteren til partikler i atmosfæren er lik bølgelengden til stråling, og spredningsintensiteten er proporsjonal med kvadratet av frekvens; Når partikkelstørrelsen er større enn bølgelengden for synlig lys ({{0}}.38~0.78) μ m) Når spredningsintensiteten er uavhengig av bølgelengden, virker røyken visuelt hvit, og jo større partikkelstørrelsen er. , jo mer tydelig er den hvite fargen.
(2) Testmetode for partikkelstørrelse på elektronisk røykaerosol
De to mest brukte aerosolmålemetodene er innsamling og analyse, og direkteavlesningssensorer. Det er ingen streng forskjell mellom de to metodene. Førstnevnte kan gjennomføre fullstendig fullstendig konsentrasjonsmåling, kvalitativ og kvantitativ måling av aerosoler, men det tar lengre tid; Sistnevnte kan gi nær sanntids informasjon om partikkelstørrelsesfordeling, men det er dyrere.
For tiden bruker den elektroniske sigarettindustrien to partikkelstørrelsestestmetoder
1. Laserpartikkelstørrelsesanalysator: bruker prinsippet om lysspredning for å måle partikkelstørrelse og fordeling. Partikkelstørrelsestesten har et bredt spekter, men på grunn av gjensidig påvirkning mellom partikler er nøyaktigheten litt dårlig.
2-partikkelstørrelsesspektrometer for skanning av elektronmobilitet: Basert på prinsippet om at partikler av forskjellige størrelser har ulik migrasjonsevne i et elektrisk felt, oppnås partikkelstørrelsestesting med høy målenøyaktighet, men bare 1 kan testes μ Ultrafine partikler nedenfor m.
Begge målemetodene har sine fordeler og ulemper, og forskerne kan velge etter eget behov. For tiden er hovedproblemet med elektronisk røykaerosoltesting fortsatt partikkelstørrelsesforvrengning. På den ene siden er noen nøkkelkomponenter i aerosoler vanskelige å fange og samle opp, og på den andre siden kan ikke miljøforholdene i eksperimentet garantere stabiliteten til aerosoler, slik som kald kondensering forårsaket av temperaturendringer under transport, kollisjonspolymerisering mellom forskjellige partikler osv.