Charme®

Détermination de la charge électrique des aérosols ultrafins de 2 nm à 10 µm pour déterminer la concentration numérique

Le système de mesure des aérosols de charge Charme® développé par Palas® est un spectromètre aérosol de la Coupe Faraday extrêmement puissant qui mesure les charges électriques présentes sur les particules aérosols.

Les spectromètres d'aérosols sont utilisés dans la recherche depuis des années pour mesurer la charge moyenne d'un aérosol. Si l'état de charge des particules dans les aérosols monodispersés est connu, ces instruments peuvent être utilisés pour déterminer rapidement et facilement la concentration numérique des particules d'environ 2 nm.

Dans le cas des aérosols polydispersés, on utilise souvent un surcompresseur ou un neutralisant pour générer une distribution de charge définie. Si une taille de particules est ensuite réglée via un classificateur en amont (par ex. Palas® DEMC), la concentration numérique des particules peut être déterminée indirectement par une mesure de courant (charge / temps). Souvent, un spectromètre d'aérosol est également utilisé pour l'étalonnage des compteurs de particules de condensation (par ex. Palas® UF-CPC). Il n'existe pas de norme absolue sur le nombre de particules. Cependant, une mesure de courant peut être directement tracée jusqu'aux unités SI. Le compteur de particules de condensation est étalonné en comparant un compteur de particules de condensation avec un spectromètre d'aérosol.

Le spectromètre d'aérosol de référence Charme® pour les mesures de concentration dans la gamme de taille de 2 nm à 100 μm* se caractérise par une fonction fiable, la qualité supérieure des composants utilisés et une utilisation simple via l'écran tactile. La mesure extrêmement rapide (10 Hz) de la concentration des particules et du courant électrométrique est affichée graphiquement en temps réel.

A l'aide du filtre gravimétrique remplaçable par l'utilisateur, une corrélation sur site du courant mesuré (charges de particules) à la concentration massique peut être déterminée. Le spectromètre d'aérosols Palas® Charme® est donc particulièrement adapté au contrôle de fortes charges de particules dans l'environnement et sur le lieu de travail ainsi qu'à l'étalonnage des compteurs de particules de condensation (CPC).

Le Charme® a obtenu de très bonnes valeurs de mesure par rapport aux électromètres établis à l'Office fédéral de métrologie METAS en Suisse.

* La limite supérieure de la taille des particules dépend du transport d'aérosols de grosses particules, c'est-à-dire essentiellement de l'échantillonnage des aérosols et de la limite supérieure de la plage de mesure pour la mesure du courant.

fonction

La figure 2 montre le principe de fonctionnement du spectromètre d'aérosol Charme®. Un filtre gravimétrique et électriquement conducteur amovible est installé dans une cage de Faraday sur laquelle s'accumulent les particules chargées électriquement. Les particules chargées s'écoulent par une résistance à très haute impédance. La chute de tension à travers cette résistance est une mesure du courant qui s'écoule.

Ce courant mesuré est ensuite converti en une concentration avec connaissance de la charge de particules. Le courant mesuré et la concentration calculée sont affichés sur l'écran.



Cn = concentration numérique

I = courant sortant

n = nombre moyen de charges des particules individuelles

e = 1,602176487 - 10-19 C Charge élémentaire

V = débit volumique

Pour la précision de mesure du spectromètre d'aérosol Charme®:1 fA = 0,0000000000000000001 A = 10-15 A = 6240 Charges élémentaires/s



Principe de fonctionnement du spectromètre aérosol Charme

En raison du bruit électronique intrinsèque, une certaine concentration minimale de charges (particules) doit toujours être présente pour une mesure significative avec un spectromètre d'aérosol.

Un spectromètre d'aérosol n'est donc pas adapté aux mesures à faibles concentrations, par exemple dans les salles d'opération.

Interface utilisateur

Le fonctionnement du spectromètre d'aérosol Charme® s'effectue via une interface utilisateur graphique intuitive avec écran tactile. Les valeurs mesurées, c'est-à-dire le courant électrométrique et la concentration de particules, sont affichées graphiquement pendant la mesure. Différentes interfaces permettent d'exporter et de réutiliser facilement les données collectées.


L'illustration montre un parcours d'une minute (600 points de données à 10 Hz) de la concentration en nombre de particules.

Avantages :

•     Mesure fiable du courant (charge / temps) pour les aérosols
•     Mesure rapide (10 Hz) de la concentration des particules
•     Fonctionnement intuitif via l'écran tactile
•     Affichage graphique des valeurs de mesure de la concentration des particules et du courant électrométrique
•     Filtre gravimétrique interchangeable pour la corrélation sur site du courant mesuré avec la concentration massique
•     Pompe intégrée
•     Enregistreur de données intégré
•     Peu d'entretien
•     Utilisation simple
•     Réduit vos coûts d'exploitation

Application

•     Recherche sur les aérosols
•     Mesures environnementales (concentrations élevées)
•     mesures au poste de travail
•     études d'émissions
•     suivi du processus
•     Etalonnage des compteurs de particules de condensation (CPC)