圖1：U-SMPS 1700 X

適用于高氣溶膠濃度的Palas®U-SMPS 1700 X 通用掃描遷移率粒度儀有兩種版本。 U-SMPS帶有短分類(lèi)柱（型號(hào)為1700 X），特別適合4至600 nm范圍內(nèi)的高精度粒度分布測(cè)量。已經(jīng)集成軟X射線(xiàn)源作為中和器（見(jiàn)圖1）。代替放射性中和（例如使用Kr-85）的優(yōu)點(diǎn)是在運(yùn)輸過(guò)程中無(wú)需遵循有關(guān)要求。

U-SMPS 1700 X 通用掃描遷移率粒度儀包括一個(gè)分類(lèi)器[在ISO 15900中定義為差分電遷移率分類(lèi)器（DEMC），也稱(chēng)為差分遷移率分析器（DMA）]，根據(jù)氣溶膠顆粒電遷移率對(duì)氣溶膠顆粒進(jìn)行選擇。然后在下游的Charme®氣溶膠靜電計(jì)中測(cè)量這些粒子攜帶的電荷。

氣溶膠靜電計(jì)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行非?？焖俚臏y(cè)量。但是，這種方法需要很高的成本。這將適用性限制于高濃度氣溶膠（例如，燃燒過(guò)程或顆粒發(fā)生器的下游）。每時(shí)間單位（流量）的電荷測(cè)量可直接追溯到物理參數(shù)。其結(jié)果是，方法主要用作校準(zhǔn)凝結(jié)粒子計(jì)數(shù)器（例如UF-CPC）期間的參考。

U-SMPS使用觸摸屏圖形用戶(hù)界面進(jìn)行操作。單個(gè)粒子分布掃描可以在短短30秒內(nèi)執(zhí)行，或者每十個(gè)通道一組，多達(dá)執(zhí)行64個(gè)尺寸通道，在此期間，DEMC分類(lèi)器中的電壓連續(xù)變化，從而導(dǎo)致每個(gè)尺寸通道的計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)效率更高。集成的數(shù)據(jù)記錄器允許在設(shè)備上線(xiàn)性和對(duì)數(shù)顯示測(cè)量值。隨附的評(píng)估軟件提供各種數(shù)據(jù)評(píng)估（豐富的統(tǒng)計(jì)和平均值計(jì)算）以及導(dǎo)出功能。

U-SMPS通常作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行，但也可以使用各種接口（USB，LAN，WLAN，RS-232 / 485）連接到計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)。 Palas®U-SMPS支持其他制造商的各類(lèi)DMA，CPC和氣溶膠靜電計(jì)。

U-SMPS的準(zhǔn)確尺寸確定和可靠性能尤其重要，特別是對(duì)于校準(zhǔn)。所有組件都必須通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量保證測(cè)試，并在內(nèi)部組裝。

圖2展示U-SMPS的工作原理：

圖2：使用氣溶膠靜電計(jì)作為濃度測(cè)量裝置的通用掃描遷移率粒度儀（U-SMPS）的工作原理

氣溶膠在進(jìn)入分類(lèi)器（DEMC列）之前經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)?？蛇x的干燥器（例如硅膠，Nafion）可以去除顆粒中的水分。使用雙極中和劑（例如Kr 85）來(lái)確保測(cè)定氣溶膠電荷分布。為了去除大于分類(lèi)器尺寸范圍的顆粒，需要在DEMC的入口處使用撞擊器。

然后，氣溶膠通過(guò)入口導(dǎo)入DEMC色譜柱。沿著外部電極的氣溶膠流在此與護(hù)套氣流仔細(xì)合并。重要的是在此處避免任何湍流，以確保層流。電極的表面在光滑度和公差方面必須具有高的質(zhì)量。

鞘空氣是干燥、無(wú)顆粒的載氣（通常是空氣），其體積大于連續(xù)在閉環(huán)中循環(huán)的氣溶膠體積。鞘空氣與樣品空氣的體積比決定傳遞函數(shù)，因此決定DEMC的分離能力。通過(guò)施加電壓，在內(nèi)外電極之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)徑向?qū)ΨQ(chēng)的電場(chǎng)。內(nèi)電極在末端帶有小縫隙，帶正電。通過(guò)平衡每個(gè)粒子上的電場(chǎng)力及其在電場(chǎng)中的空氣動(dòng)力學(xué)阻力，帶負(fù)電的粒子被轉(zhuǎn)移到正電極。根據(jù)它們的電遷移率，一些顆粒會(huì)穿過(guò)狹縫并離開(kāi)DEMC。

在工作作中，電壓和電場(chǎng)連續(xù)變化。結(jié)果是，具有變化遷移率的顆粒會(huì)離開(kāi)DEMC，并由納米顆粒計(jì)數(shù)器-在此顯示為氣溶膠靜電計(jì)（例如Palas®Charme®）連續(xù)測(cè)量。

為了組合數(shù)據(jù)（電壓，電荷數(shù)，電荷分布等）并獲得粒度分布，必須進(jìn)行逆變換。為此目的使用的算法是由IfT（德國(guó)萊比錫）的Wiedensohler教授開(kāi)發(fā)的。

圖3：觸摸屏顯示Palas®DNP 3000顆粒發(fā)生器產(chǎn)生的氣溶膠粒徑分布

用戶(hù)界面和軟件

基于持續(xù)的客戶(hù)反饋，我們?cè)O(shè)計(jì)了良好的用戶(hù)界面和軟件，以實(shí)現(xiàn)直觀的操作、實(shí)時(shí)控制并測(cè)量數(shù)據(jù)和參數(shù)。

此外，軟件還通過(guò)集成的數(shù)據(jù)記錄器、完善的導(dǎo)出功能和網(wǎng)絡(luò)支持為數(shù)據(jù)管理提供支持?？梢允褂迷S多可用的選項(xiàng)來(lái)顯示和評(píng)估測(cè)量數(shù)據(jù)。

可用系統(tǒng)
圖4顯示Palas®提高的DEMC和Charme®氣溶膠靜電計(jì)的兩種組合。 對(duì)于DEMC分類(lèi)器與Palas®冷凝粒子計(jì)數(shù)器的組合，請(qǐng)參閱“ U-SMPS 1xx0_2xx0_V0011212”規(guī)格參數(shù)表。 其他制造商提供的大多數(shù)DMA、CPC和氣溶膠靜電計(jì)都可以用作U-SMPS系統(tǒng)的組件

圖4：高濃度Palas®U-SMPS系統(tǒng)概述

優(yōu)點(diǎn)：

應(yīng)用：

參數(shù)：