Méthode de test de perception visuelle et de granulométrie de la fumée de cigarette électronique

Méthode de test de perception visuelle et de granulométrie de la fumée de cigarette électronique
Cet article traite de la perception visuelle et des méthodes de test de la taille des particules de la fumée de cigarette électronique. Visuellement, la couleur et l'agglutination de la fumée de cigarette électronique affectent l'expérience visuelle de l'utilisateur, et les principes physiques sous-jacents sont respectivement la diffusion Rayleigh et la diffusion Mie. La perception visuelle de la fumée est liée à la taille des particules des aérosols, les particules plus petites apparaissant en bleu et les particules plus grosses apparaissant en blanc. Les principales méthodes de mesure de la taille des particules comprennent l'analyseur granulométrique laser et le spectromètre granulométrique à mobilité électronique à balayage, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients. Les chercheurs peuvent choisir la méthode de test appropriée en fonction de leurs besoins. Le principal problème actuellement rencontré par les tests électroniques d’aérosols de fumée est la distorsion de la taille des particules, liée à la difficulté de capturer les composants de l’aérosol et à l’instabilité des conditions environnementales expérimentales.
Lorsque les utilisateurs utilisent des cigarettes électroniques, ils sont très préoccupés par la quantité de « fumée », afin d'obtenir à la fois une satisfaction visuelle et une satisfaction réelle en fumant. Alors, quelle est la différence entre la « fumée » visuelle et réelle, et quelles sont les méthodes de recherche correspondantes ?
Lorsqu'il s'agit du « volume de fumée » réel, il est nécessaire de mentionner un indicateur clé : la matière totale en particules (TPM). La méthode générale de détection du TPM est la « méthode de perte de poids », qui teste la différence de qualité de l'équipement avant et après l'aspiration en tant que valeur TPM de l'équipement. Le TPM est influencé par l'efficacité d'atomisation de l'appareil, et le mécanisme d'impact spécifique peut être trouvé dans Exploration du principe de fonctionnement des cigarettes électroniques de type vapeur. Dans le même temps, le TPM a un impact énorme sur le goût lors de l'aspiration. Le mécanisme d'impact peut être trouvé dans la section Aérosol de Exploration du goût des cigarettes électroniques (III) : Mouvement de l'aérosol, caractéristiques de sédimentation et expérience sensorielle.
Ce numéro traite principalement de la perception visuelle et des méthodes de test de la taille des particules de la fumée de cigarette électronique.
Expérience visuelle et méthode de test de la taille des particules de la fumée de cigarette électronique
(1) Perception visuelle des aérosols
Dans un premier temps, nous énumérerons deux représentations visuelles de la fumée de cigarette électronique. Premièrement, lorsque nous soufflons ou aspirons doucement par le bas de la cigarette électronique, la couleur de la fumée sera relativement claire, voire bleue, ce qui entraînera une mauvaise expérience visuelle, comme le montre la figure 1 ; 2 est la fumée qui sort après l'avoir complètement aspirée, avec une meilleure agglomération et une couleur blanche de base, offrant une bonne expérience visuelle, comme le montre la figure 2. Alors, quelles sont les raisons pour lesquelles différents types de fumée apparaissent en bleu ou en blanc ?
Les causes de la fumée bleue
Diffusion Rayleigh : L'intensité de la diffusion est inversement proportionnelle à la quatrième puissance de la longueur d'onde de la lumière, et plus la longueur d'onde est courte, plus la diffusion est forte. En termes simples, le diamètre des particules est beaucoup plus petit que la longueur d'onde de l'onde incidente, avec une limite supérieure d'environ 1/10 (1-300 nm) de la longueur d'onde. Dans les ondes courtes, la lumière bleue a l’énergie la plus élevée, donc visuellement, la fumée apparaîtra bleue. Plus la taille des particules est petite, plus la couleur bleue sera évidente.
2. Les causes de la fumée blanche
Diffusion Mie : diffusion qui se produit lorsque le diamètre des particules dans l'atmosphère est égal à la longueur d'onde du rayonnement et que l'intensité de la diffusion est proportionnelle au carré de la fréquence ; Lorsque la taille des particules est supérieure à la longueur d'onde de la lumière visible ({{0}},38 ~ 0,78) μ m) Lorsque l'intensité de diffusion est indépendante de la longueur d'onde, la fumée apparaît visuellement blanche, et plus la taille des particules est grande. , plus la couleur blanche est évidente.
(2) Méthode d'essai pour la taille des particules d'aérosol de fumée électronique
Les deux méthodes de mesure des aérosols couramment utilisées sont la collecte et l’analyse, ainsi que les capteurs à lecture directe. Il n’y a pas de différence stricte entre les deux méthodes. Le premier peut effectuer une mesure complète de concentration, une mesure qualitative et quantitative des aérosols, mais cela prend plus de temps ; Ce dernier peut fournir des informations sur la distribution granulométrique en temps quasi réel, mais il est plus coûteux.
Actuellement, l'industrie de la cigarette électronique adopte deux méthodes de test de la taille des particules
1. Analyseur de taille de particule laser : utilise le principe de diffusion de la lumière pour mesurer la taille et la distribution des particules. Le test granulométrique a une large plage, mais en raison de l'influence mutuelle entre les particules, la précision est légèrement médiocre.
2-spectromètre de taille de particule à mobilité électronique : basé sur le principe selon lequel les particules de différentes tailles ont des capacités de migration différentes dans un champ électrique, le test de taille de particule est réalisé avec une précision de mesure élevée, mais une seule peut être testée μ particules ultrafines ci-dessous m.
Les deux méthodes de mesure ont leurs propres avantages et inconvénients, et les chercheurs peuvent choisir en fonction de leurs propres besoins. À l’heure actuelle, le principal problème des tests électroniques d’aérosols de fumée reste la distorsion de la taille des particules. D'une part, certains composants clés des aérosols sont difficiles à capturer et à collecter, et d'autre part, les conditions environnementales de l'expérience ne peuvent garantir la stabilité des aérosols, comme la condensation froide provoquée par les changements de température pendant le transport, la polymérisation par collision entre différentes particules, etc.