מדידת תת-23 ננומטר פליטת חלקיק נהיגה אמיתית באמצעות מערכת הדגימה הניידת DownToTen

פרוטוקול זה יכול לשמש לרכישת מדידה ניידת של פליטת חלקיקי ננומטר תת-23 לא מפוקחים כיום באמצעות מערכת שתוכננה ונבנה בפרויקט Horizon 2020 DownToTen. הפסדי חלקיקים נמוכים במשטר העניין של ננומטר תת-23 והדרגה הגבוהה של רב-תכליתיות בתוך המערכת אפשרו הערכה של המאפיינים השונים של החלקיקים הנפלטים. חריג זה לפליטת הפליטה, שיטה זו תהיה אידיאלית לחקירה של מנגנוני התנודתיות וההיווצרות של חלקיקים בגודל ננו בגין על ידי בחירת מד זרימת פליטה עם טווח מדידה התואם את טווח זרימת הפליטה הצפוי של הרכב להימדד.

מקם את תיבת הבקרה של מד זרימת הפליטה בתא המטען של הרכב והתקן את מד זרימת הפליטה בצד החיצוני של המכונית. על פי מפרט היצרן דואג כי המרחק במעלה הזרם במורד הזרם של המונה לציית לתקנות הפדרליות. בדוק כי המחברים מצינור מד זרימת הפליטה לצינור הפליטה של הרכב יכולים לעמוד בטמפרטורות גז הפליטה.

כאשר מד זרימת הפליטה הותקן להשתמש צינורות חיבור ומהדקי צינור כדי לחבר את הפליטה לצינור הראשון, הידוק מהדקי הצינור בסוף רק כדי להקל על יישור של הצינורות במהלך ההתאמה. כאשר יש חיבור מהפליטה למטר זרימת הפליטה מניחים את תיבת הבקרה של מד זרימת הפליטה ואת מדרגת ההרכבה של מד זרימת הפליטה לתוך תא המטען כדי להבטיח ששום דבר לא יחליק במהלך מסע המדידה ולבדוק שכל הצנרת הדוקה וששום דבר לא ישתחרר במהלך מסע המדידה. לאחר זמן חימום של עד 15 דקות, בהתאם לטמפרטורת הסביבה, מד זרימת מסת הפליטה מוכן לקחת מדידות.

כדי להתקין את מערכת המדידה DownToTen, מניחים את בקבוק האוויר הסינתטי בתא המטען ומתקן את הבקבוק במקום עם רצועות. הכנס את הסוללה לתא המטען של הרכב וחבר את כבל הקלט AC, תקן את הסוללה במקום וחבר את כבל ה- AC למקור חשמל מקומי. תקן את משאבות הוואקום עבור מערכת הדגימה ואת מוני חלקיקי ההתעבות בתא המטען של הרכב וחבר את המשאבות לסוללה.

במקום הבא, מערכת DownToTen בתא המטען של הרכב ולתקן אותו למיקום עם רצועות לחבר את המערכת לחבילת הסוללה הניידת ולחבר את שני בקרי זרימה המונית inlet של מערכת DownToTen, לאספקת אוויר בלחץ נייח. חבר את שני בקרי הזרימה ההמוניים של מערכת DownToTen, למשאבת הוואקום ולהשתמש צינורות המתאימים כדי לנהוג פליטת המשאבה, מחוץ לרכב. השתמש בכבל USB כדי לחבר את מערכת DownToTen למחשב הנייד למדידה ולחבר את הכניסה של המערכת לנקודת הדגימה, במורד הזרם של מד זרימת הפליטה.

חבר את מגררת ההפעלה של המערכת לסוללה וחבר את משטחי החשמל של מונה חלקיקי ההתעבויות למארז הסוללות. חבר את מוני חלקיקי ההתעבות למשאבת הוואקום החיצונית המתאימה ולהשתמש באמבטיה המתאימה כדי להניע את הפליטה של מונה חלקיקי ההתעבות ואת כל המשאבה החיצונית מחוץ לרכב. לאחר מכן השתמש בכבל USB כדי לחבר את מוני חלקיקי ההתמדה למחשב הנייד למדידה כדי לחמם ולהתחיל את מערכת המדידה, הפעל את מוני החלקיקים של ההתמדה ואת אספקת הוואקום החיצונית שלהם.

ולפתוח את תוכנת נגד חלקיקי עיבוי. ליצור תקשורת עם מוני חלקיקי עיבוי ולסגור את שסתומי המחט של בקרי זרימת המסה. לאחר מכן, לחץ על המתג האדום של משאבת מערכת הדגימה DownToTen כדי להפעיל את המערכת ולפתוח את תצוגת המעבדה DownToTen Application.

התקשורת עם המערכת תתחיל באופן אוטומטי וממשק המשתמש הגרפי יציג את הזרימה פנימה ובחוץ בשלבי דילול 1 ו-2. הזן את זרימת המסה שצוירה על ידי מכשירי המדידה המחוברים בליטרים סטנדרטיים לדקה ולפתוח לאט את שסתומי המחט עד ששניהם זורמים החוצה להגיע 10 פלוס או מינוס 0.5 ליטר סטנדרטי לדקה להתאים את AdFlow של שני שלבי הדילול, כך ששניהם זורמים החוצה להגיע 10 פלוס או מינוס 0.5 ליטר סטנדרטי לדקה להתאים את AdFlow של שני שלבי הדילול, כך קצב הזרימה בחשפנית הקטלטית שווה לערך אחד פלוס או מינוס 0.1 ליטר לדקה דרך החשפנית הקטלטית וזרימת פנימה לדוגמה של קצב זרימה של דגימת חשפנית קטליטית שווה אחת פלוס או מינוס 0.1 ליטר לדקה. תחת לשונית התנור, הגדר את טמפרטורות התנור של אספקת האוויר בדילול.

הראשון שופך לדלל את המדרגות ואת החשפנית הקטיטית ל-350 מעלות צלזיוס. המערכת תתחיל להתחמם. ואז לחכות עד טמפרטורת הגז במורד השלב דילול במורד הזרם אחד, מגיע 290 מעלות צלזיוס לפני תחילת כונן המדידה.

כדי לרשום את הנתונים, בהתקן המדידה המחובר למערכת הדגימה DownToTen, הפעל במהירות את רישום הנתונים כדי להתחיל לרשום את נתוני מערכת הדגימה. ובחר נתיב ושם קובץ בחלון הנפתח. נתיב קובץ יומן הרישום יוצג והאור הירוק יציין שהנתונים נשמרים.

לאחר מכן השתמש בתוכנה המתאימה כדי לרשום את נתוני ריכוז החלקיק, של מונה חלקיקי ההתמדה ולהתחיל לרשום את זרימת הפליטה באמצעות מד זרימת הפליטה. כדי לרשום את הנתונים בזמן הנהיגה, לפני הנהיגה במסלול שנבחר, נתק את כבל הטעינה של הסוללה ועבור לאספקת אוויר בלחץ נייח לבקבוק הגז. לאחר מכן סע בנתיב הנבחר.

לאחר הנהיגה, לחץ על Log IN כדי להפסיק להקליט את הנתונים ולכבות את המכשירים. לאחר מכן, לטעון את הסוללה כדי להתכונן לכונן הבא כאן, עלילה למופת של חדירת החלקיק היחסי של מערכת DownToTen כפונקציה של קוטר ניידות החלקיק מוצג. נתוני ההפסד התרמופורדי, הדיפוזיוניים והסך הכל הותוו כדי לקבוע את יחסי התלות המתאימים בגודל החלקיקים.

בניתוח זה, ההתפזרות העולה עם גודל החלקיקים התחתון הפכה את זה למנגנון ההפסד הדומיננטי עבור חלקיקים פחות או שווה ל -10 ננומטר. יעילות החדירה הכוללת מיוצגת גם היא, ומאפשרת קביעת גודל החלקיק שבו יעילות החדירה מסתכמת ב-50% כאן, שיעור פליטת מספר החלקיק לאורך זמן במשך 10 הדקות הראשונות של כונן מדידת פליטת כונן אמיתי מוצג. קוצים חדים כלפי מטה בכל שלושת האותות התרחשו מכיוון שהתקנים למדידת החלקיק יכולים לדווח באופן זמני על אפס ריכוזי חלקיקים ולא ניתן להציג אפסים בחלקות לוגריתמיות.

פליטות החלקיק שנמדדו עם מונה החלקיקים של עיבוי ננומטר 10 ננומטר היו קרובות מאוד לפליטות שנמדדו עם מונה החלקיקים של 23 ננומטר במשך רוב תקופת המדידה. עם זאת, בין 10 ל 25 שניות, היה התרחשות של פליטת חלקיקים משמעותית פחות מ 23 ננומטר. כמו בניתוח זה, יותר מ-50% מכלל החלקיקים הנפלטים היו בין 10 ל-23 ננומטר.

בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור להכניס כראוי את מד הפליטה ולספק זמן חימום מספיק למערכת הדגימה. הרבגוניות וההפסדים הנמוכים של מערכת DownToTen הופכים אותה לכלי אידיאלי לחקירת פליטות חלקיקים לא מוסדרות כגון חלקיקי פליטה כוללים. מערכת ושיטה זו שימשו בפרויקט Horizon 2020 DownToTen להערכת פליטת חלקיקי ננומטר תת-23 של מגוון כלי רכב כדי לספק בסיס מדעי לתקנות פליטה עתידיות.