Eklemeli Üretim Özellikli Düşük Maliyetli Partikül Dedektörü

Partikül emisyonlarının tespiti ve düzenlenmesi büyük önem taşımaktadır. Protokol önemlidir çünkü herkesin basit bir parçacık sensörü oluşturmasına, test etmesine ve kullanmasına izin verir. Yöntemin avantajı sadece bu basitlikte değil, aynı zamanda sensör şeklini minimum ekipman ve minimum genel maliyetle farklı ihtiyaçlara uyarlamanın çok yönlü olanaklarında da yatmaktadır.

Kuruma ek olarak, sensör yüklü parçacıkların gerçeklerini algılayabilir ve birçok uygulama için uygundur. Örneğin, enerji santralleri için özel metal algılama, endüstrilerdeki orman yangınları ve otomobiller. Elektrotların üretimine başlamak için sırasıyla 18 milimetre ve 22 milimetre çapa sahip iki bakır boru alır.

Her iki borunun üstünden dokuz milimetre ölçün ve bu konumları işaretleyin. Çok fazla kuvvet uygulamadan işaretlerde boru kesici kullanarak boruları kesin. Bakır halkaların çapaklarını, üzerlerine çok fazla baskı uygulamadan ve elektrot yüzeylerini çizmeden dikkatlice boşaltın.

Bu, sensörlerin performansını etkileyen kritik bir adımdır. Daha sonra, elektrotları lehimlemeden önce, yüzeylerdeki oksitlenmiş bakır tabakadan kurtulmak için bakır halkaları parlatın. Lehimlenecek halkayı bir mengenede kelepçeleyin.

Kabloyu halkaya lehimlemeden önce hem bakır halkayı hem de kabloyu önceden kalayın . Kırmızı kabloyu 18 milimetre iç bakır halkaya ve siyah kabloyu 22 milimetre dış bakır halkaya lehimleyin. İç elektrot tutucuyu akış kanalına yapıştırın ve yapıştırıcının sertleşmesi için bir saat bekleyin.

Ardından, lehimleme noktası için yeterli alan olduğundan emin olmak için kabloyu kablo kanalı boyunca yönlendirin. 18 milimetrelik iç elektrot halkasını tutucunun üzerine yerleştirin. Ardından, kabloyu kablo kanalından besleyin ve 22 milimetrelik dış elektrot halkasını ilgili tutucuya yerleştirin.

Dış elektrot tutucuyu akış kanalına yapıştırın. Ara parçayı iki bakır elektrot arasındaki boşluğa yerleştirin ve yapıştırıcının sertleşmesi için bir saat bekleyin. Tüm kablo kanallarını epoksi yapıştırıcı ile kapatın.

Sonra tutkalın sertleşmesi için gece boyunca bekleyin. Ertesi gün, vakum contasını dış elektrotun basılı vanasına yerleştirin. Ardından, iki sensör tarafını birbirine yerleştirdikten sonra, vakum kelepçesi ile sabitleyin.

Sensör kurulumunu resimde gösterildiği gibi oluşturun. Bunu yapmak için, önce yüksek voltajlı güç kaynağını yüksek voltaj elektrodunun kırmızı sensör kablosuna bağlayın. Ardından siyah sensör kablosunu tezgahın multimetre voltaj girişine bağlayın.

Daha sonra, elektrometre topraklamasını veya GND'yi bir güç kaynağı ile topladıktan sonra, GND multimetre USB kablosunu PC'ye bağlayın. Multimetre PC'ye bağlandıktan sonra, sensörü gösterilen düzene göre aerosol ölçüm kurulumuna dahil edin. Deneye başlamadan önce seyreltme köprüsünün kapalı olduğundan emin olun. Seyreltme köprüsü çıkışını aerosol karıştırıcı girişine ve aerosol karışımının iki çıkışını sensör girişine bağlayın.

Sensör çıkışına yüksek verimli bir partikül emici veya HEPA filtresi bağlayın ve HEPA çıkışını kütle akış kontrolörüne veya MFC girişine bağlayın. Bir wye bağlantısı kullanın ve aerosol karıştırıcı çıkışını ve seyreltme hava akışını wye fitting'in bölünmüş ucuna bağlayın. Wye bağlantısının tek ucuna referans cihazı girişini bağlayın.

Aerosol jeneratörünü seyreltme köprüsüne bağlayarak deneyi başlatın ve seyreltme köprüsünün kapalı olduğundan emin olun. Referans enstrümanında Ölçü'ye tıklayın. Referans cihaza veri kaydetmeden önce, metreküp başına üç ila beş miligramlık istenen aerosol kütle konsantrasyonuna ulaşılana kadar seyreltme köprüsünü yavaşça açın.

Referans cihaz parçacık kütle konsantrasyonunu gözlemleyin. Aerosol kaynağı kararlı olduğunda, sensör güç kaynağını 1.000 voltta açın ve verileri kaydetmeye başlayın. Dendritlerin birikmesi ve parçalanması için bir denge durumuna ulaşıldıktan sonra, sensör sinyali gelen kurum konsantrasyonu ile orantılı hale geldi.

Dikey eksen, sensör sinyalini amper cinsinden gösterir ve yatay eksen, referans cihazı tarafından ölçülen aerosol konsantrasyonunu metreküp başına miligram cinsinden gösterir. Arsadan temsili parametreleri ile doğrusal bir uyum hesaplandı. Ayrıca, elektrotlar içinde kurum köprülerinin oluşumu nedeniyle kısa devrenin meydana geldiği bir deney, sinyalin durmadan veya düzleşmeden adım adım dik yükseldiğini gösterdi.

Dendritler artık oluşmuyordu ve sensör artık denge durumunda değildi. Elektrotları çok dikkatli bir şekilde imal etmek ve düzgün bir elektrot boşluğu oluşturmak çok önemlidir. Güvenilir bir test ortamı sağlamak için deney düzeneği gösterildiği gibi çoğaltılmalıdır.

Bu protokol, ajansları, şirketleri, araştırma ekiplerini ve vatandaş bilim insanlarını bu basit sensör yapısını yeniden üretmeye ve kendi parçacık dedektörlerini oluşturmaya motive etmelidir.