Método de teste de percepção visual e tamanho de partícula da fumaça do cigarro eletrônico

Método de teste de percepção visual e tamanho de partícula da fumaça do cigarro eletrônico
Este artigo discute a percepção visual e os métodos de teste do tamanho das partículas da fumaça do cigarro eletrônico. Visualmente, a cor e a aglomeração da fumaça do cigarro eletrônico afetam a experiência visual do usuário, e os princípios físicos subjacentes são a dispersão de Rayleigh e a dispersão de Mie, respectivamente. A percepção visual da fumaça está relacionada ao tamanho das partículas dos aerossóis, com partículas menores aparecendo em azul e partículas maiores aparecendo em branco. Os principais métodos para medir o tamanho de partículas incluem o analisador de tamanho de partículas a laser e o espectrômetro de varredura de tamanho de partículas com mobilidade eletrônica, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. Os pesquisadores podem escolher o método de teste apropriado de acordo com suas necessidades. O principal problema enfrentado atualmente pelos testes eletrônicos de aerossóis de fumaça é a distorção do tamanho das partículas, que está relacionada à dificuldade de captura dos componentes do aerossol e à instabilidade das condições ambientais experimentais.
Quando os usuários usam cigarros eletrônicos, eles ficam muito preocupados com a quantidade de “fumaça”, a fim de alcançar tanto a satisfação visual quanto a satisfação real ao fumar. Então, qual é a diferença entre “fumaça” visual e real e quais são os métodos de pesquisa correspondentes?
Quando se trata do “volume de fumaça” real, é necessário mencionar um indicador chave - Total Particle Matter (TPM). O método geral de detecção do TPM é o “método de perda de peso”, que testa a diferença de qualidade do equipamento antes e depois da sucção conforme o valor TPM do equipamento. O TPM é influenciado pela eficiência de atomização do dispositivo, e o mecanismo de impacto específico pode ser encontrado em Explorando o princípio de funcionamento dos cigarros eletrônicos do tipo vapor. Ao mesmo tempo, o TPM tem um enorme impacto no sabor durante a sucção. O mecanismo de impacto pode ser encontrado na seção Aerossol de Explorando o Sabor dos Cigarros Eletrônicos (III): Movimento do Aerossol, Características de Sedimentação e Experiência Sensorial.
Esta edição discute principalmente a percepção visual e os métodos de teste do tamanho das partículas da fumaça do cigarro eletrônico.
Experiência visual e método de teste de tamanho de partícula de fumaça de cigarro eletrônico
(1) Percepção visual do aerossol
Primeiramente listaremos duas representações visuais da fumaça do cigarro eletrônico. Em primeiro lugar, quando sopramos ou sugamos suavemente o fundo do cigarro eletrônico, a cor da fumaça será relativamente clara, até mesmo azul, resultando em uma experiência visual ruim, conforme mostrado na Figura 1; 2 é a fumaça que sai depois de aspirada totalmente, com melhor aglomeração e cor branca básica, proporcionando uma boa experiência visual, conforme mostra a Figura 2. Então, quais são as razões pelas quais diferentes tipos de fumaça aparecem azuis ou brancas?
As causas da fumaça azul
Espalhamento Rayleigh: A intensidade do espalhamento é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda da luz, e quanto menor o comprimento de onda, mais forte será o espalhamento. Em termos leigos, o diâmetro das partículas é muito menor que o comprimento de onda da onda incidente, com um limite superior de cerca de 1/10 (1-300 nm) do comprimento de onda. Em ondas curtas, a luz azul tem a energia mais alta, então visualmente a fumaça parecerá azul. Quanto menor o tamanho da partícula, mais óbvia será a cor azul.
2. As causas da fumaça branca
Espalhamento de Mie: Espalhamento que ocorre quando o diâmetro das partículas na atmosfera é igual ao comprimento de onda da radiação e a intensidade do espalhamento é proporcional ao quadrado da frequência; Quando o tamanho da partícula é maior que o comprimento de onda da luz visível ({{0}} 0,38 ~ 0,78) μ m) Quando a intensidade de espalhamento é independente do comprimento de onda, a fumaça parece visualmente branca e quanto maior o tamanho da partícula , mais óbvia será a cor branca.
(2) Método de teste para tamanho de partícula de aerossol de fumaça eletrônica
Os dois métodos de medição de aerossol comumente usados ​​são coleta e análise e sensores de leitura direta. Não há diferença estrita entre os dois métodos. O primeiro pode realizar a medição completa da concentração, medição qualitativa e quantitativa de aerossóis, mas leva mais tempo; Este último pode fornecer informações de distribuição de tamanho de partícula quase em tempo real, mas é mais caro.
Atualmente, a indústria de cigarros eletrônicos adota dois métodos de teste de tamanho de partícula
1. Analisador de tamanho de partículas a laser: usa o princípio de dispersão de luz para medir o tamanho e a distribuição das partículas. O teste de tamanho de partícula tem uma ampla faixa, mas devido à influência mútua entre as partículas, a precisão é um pouco fraca.
2-espectrômetro de tamanho de partícula de mobilidade eletrônica de varredura: com base no princípio de que partículas de tamanhos diferentes têm diferentes habilidades de migração em um campo elétrico, o teste de tamanho de partícula é obtido com alta precisão de medição, mas apenas 1 pode ser testado μ Partículas ultrafinas abaixo m.
Ambos os métodos de medição têm suas próprias vantagens e desvantagens, e os pesquisadores podem escolher de acordo com suas próprias necessidades. Atualmente, o principal problema com os testes eletrônicos de aerossóis de fumaça ainda é a distorção do tamanho das partículas. Por um lado, alguns componentes-chave dos aerossóis são difíceis de capturar e coletar e, por outro lado, as condições ambientais do experimento não podem garantir a estabilidade dos aerossóis, como condensação a frio causada por mudanças de temperatura durante o transporte, polimerização por colisão entre partículas diferentes, etc.