ГОСТ Р 54597—2011
СРС с конвекционным охлаждением ламинарного потока широко используются, и в настоящее
время довольно много производителей серийно выпускают несколько моделей таких приборов. Прибор
работает при постоянном потоке пробы воздуха, насыщаемом подогретыми парами (обычно парами
бутанола, изопропанола или воды). Насыщенный парами поток затем поступает в охлажденный труб-
чатый конденсор, в котором пар оседает на поверхности трубки. По мере охлаждения потока в нем по-
являются области, где пар становится перенасыщенным и конденсируется на частицах, укрупняющихся
при этом до больших капель. При небольших диаметрах частиц предел обнаружения прибора зави-
сит от свойств пара, рабочей температуры (которой определяется перенасыщение), скорости потока и
геометрических размеров прибора. Выпускаемые приборы с потоком, насыщаемым парами бутанола,
имеют предел обнаружения 3 нм; изопропанол был успешно применен в портативных приборах с бо-
лее низким пределом обнаружения 10 нм, вода — в серийно выпускаемых приборах с аналогичным
низким пределом обнаружения. Одним из основных положений является работа прибора в области, где
не происходит образование зародышей рабочей жидкости. Прибор можно использовать в сочетании с
приборами для определения гранулометрического состава частиц, такими как DMA, SMPS или диффу-
зионная батарея для определения распределения частиц аэрозоля по размерам.
Одними из самых первых были сконструированы детекторы аэрозолей с СРС на основе адиа-
батических камер. В этом приборе происходит отбор воздуха, содержащего аэрозоль, в цилиндр, где он
насыщается за счет увлажненных поверхностей. Быстрое увеличение объема цилиндра приводит к
перенасыщению пара и, как следствие, активирует рост частиц. Этот прибор работает не в непрерывном
режиме, а в импульсном режиме. Однако частота импульсов может составлять несколько герц, и, таким
образом, могут быть получены данные о счетной концентрации в режиме реального времени. В при-
борах такого типа в качестве рабочей жидкости часто используют воду, что дает им преимущество по
цене и безопасности работы.
Принцип действия СРС с турбулентным смешиванием основан на смешивании охлажденного по-
тока пробы воздуха, содержащего аэрозоль, с потоком подогретого конденсируемого пара. Эта мето-
дика позволяет определять счетную концентрацию аэрозоля в непрерывном режиме, а прибор можно
использовать в сочетании с приборами для определения гранулометрического состава частиц, такими
как DMA, SMPS или диффузионная батарея для определения распределения частиц аэрозоля по раз-
мерам. Главным преимуществом СРС со смешиванием по сравнению с СРС с конвекционным охлаж-
дением ламинарного потока будет короткое время отклика.
6.2.4.3 Электрометр
К приборам второго типа, обладающим чувствительностью к наночастицам, относится электро-
метр. Этот прибор детектирует заряд, который несут частицы аэрозоля, и поэтому его применение за-
висит от знания заряда отдельных частиц в аэрозольном потоке. Можно получить известные распре-
деления зарядов с использованием устройств наведения заряда или нейтрализаторов с известными
характеристиками. Однако, поскольку эффективность наведения заряда в значительной степени за-
висит от размера частиц, достоверные данные о содержании наночастиц трудно получить с исполь-
зованием одного только электрометра. Электрометр, соединенный последовательно с анализатором
подвижности частиц, обеспечивает получение распределения наночастиц по размерам. На практике
электрометр часто используют для градуировки других приборов, особенно СРС, благодаря высокой
эффективности обнаружения наночастиц.
6.2.4.4 Другие методы
Счетчики частиц (например, СРС) используют в сочетании с другими методами для получения
информации об относительном вкладе наночастиц в общее содержание частиц аэрозоля в воздухе. К
этим устройствам относятся DMA, SMPS или диффузионная батарея, последовательно соединенная со
счетчиком частиц. Другая возможность — использование устройства предварительного разделения
частиц по размерам (менее 100 нм).
Одним из способов отделения наночастиц от частиц бóльшего размера будет использование СРС
параллельно с ОРС для обнаружения частиц размером более 100—300 нм. На основе сравнения по-
казаний этих приборов получают информацию о содержании наночастиц.
6.3 Получение характеристик частиц, связанных с их размером
20
6.3.1 Получениераспределениячастицпоразмерамнаосновеанализаподвижностичастиц
Основной прибор, используемый для получения распределений наночастиц аэрозоля по раз-
мерам, — сканирующий или пошаговый классификатор подвижности частиц (SMPS) [55]. С помощью
SMPS
получают
распределения
частиц
аэрозоля
по
размерам
на
основе
диаметра
подвижности
частиц