Name: measuring sub-23 nanometer real driving particle number emissions using the portable downtoten sampling system
Uploaded: 2020-05-22T15:00:00
Duration: 8 min 59 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Sub-23 Nanometer Real Driving Particle Number Emissions Using the Portable DownToTen Sampling System at JoVE.com

Bu çalışma H2020 projesi DownToTen çerçevesinde yürütülmektedir. Bu proje, Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve yenilik programından 724085 hibe anlaşması kapsamında fon almıştır.

<ol>
	<li>Dunne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GRPE+Particulate+Measurement+Programme+(PMP).">GRPE Particulate Measurement Programme (PMP).</a> 7th ETH-Conference on Combustion Generated Nanoparticles. , (2003).</li><li>Sydbom, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+effects+of+diesel+exhaust+emissions.">Health effects of diesel exhaust emissions.</a> European Respiratory Journal. 17 (4), 733-746 (2001).</li><li>Vehicle Regulations - Transport. UNECE Available from: <a target="_blank" href="https://www.unece.org/trans/main/welcwp29.html">https://www.unece.org/trans/main/welcwp29.html</a> (2020)</li><li>Andersson, J., Wedekind, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> DETR / SMMT / CONCAWE Particulate Research Programme 1998-2001 SUMMARY REPORT. , (2001).</li><li>Samaras, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Publication+data+form+1.+Framework+Programme+European+Commission-DG+TrEn.">Publication data form 1. Framework Programme European Commission-DG TrEn.</a> 5 th Framework Programme Competitive and Sustainable Growth Sustainable Mobility and Intermodality 2. Contract No. , (2005).</li><li>R&#246;nkk&#246;, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+gaseous+sulphuric+acid+on+diesel+exhaust+nanoparticle+formation+and+characteristics.">Effects of gaseous sulphuric acid on diesel exhaust nanoparticle formation and characteristics.</a> Environmental Science and Technology. 47 (20), 11882-11889 (2013).</li><li>Liati, A., Dimopoulos Eggenschwiler, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+particulate+matter+deposited+in+diesel+particulate+filters:+Visual+and+analytical+approach+in+macro-,+micro-+and+nano-scales.">Characterization of particulate matter deposited in diesel particulate filters: Visual and analytical approach in macro-, micro- and nano-scales.</a> Combustion and Flame. 157 (9), 1658-1670 (2010).</li><li>Liati, A., Schreiber, D., Arroyo Rojas Dasilva, Y., Dimopoulos Eggenschwiler, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafine+particle+emissions+from+modern+Gasoline+and+Diesel+vehicles:+An+electron+microscopic+perspective.">Ultrafine particle emissions from modern Gasoline and Diesel vehicles: An electron microscopic perspective.</a> Environmental Pollution. 239, 661-669 (2018).</li><li>Kittelson, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Measurements+of+Nanoparticle+Emissions+from+Engines.">Recent Measurements of Nanoparticle Emissions from Engines.</a> Current Research on Diesel Exhaust Particles Japan Association of Aerosol Science and Technology. , 5 (2001).</li><li>Bruno, T. J., Ott, L. S., Smith, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Composition-Explicit+Distillation+Curves+of+Waste+Lubricant+Oils+and+Resourced+Crude+Oil:+A+Diagnostic+for+Re-Refining+and+Evaluation.">Composition-Explicit Distillation Curves of Waste Lubricant Oils and Resourced Crude Oil: A Diagnostic for Re-Refining and Evaluation.</a> American Journal of Environmental Sciences. 6 (6), 523-534 (2010).</li><li>Giechaskiel, B., Vanhanen, J., V&#228;kev&#228;, M., Martini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+vehicle+exhaust+sub-23+nm+particle+emissions.">Investigation of vehicle exhaust sub-23 nm particle emissions.</a> Aerosol Science and Technology. 51 (5), 626-641 (2017).</li><li>. Call: H2020-GV-2016-2017: DownToTen. 48th PMP Update Available from: <a target="_blank" href="https://wiki.unece.org/download/attachments/73924923/PMP-48-10/DTT_Update_Nov_2018.pdf">https://wiki.unece.org/download/attachments/73924923/PMP-48-10/DTT_Update_Nov_2018.pdf</a> (2018)</li><li>. PMP 50th Session - Transport - Vehicle Regulations - UNECE Wiki Available from: <a target="_blank" href="https://wiki.unece.org/display/trans/PMP+50th+Session">https://wiki.unece.org/display/trans/PMP+50th+Session</a> (2019)</li><li>PEMS accuracies under harsh environmental conditions. 23rd Transport and Air Pollution Conference, Thessaloniki 2019 Available from: <a target="_blank" href="https://www.tapconference.org/assets/files/previous-confereces/proceedings/2019_Proceedings.zip">https://www.tapconference.org/assets/files/previous-confereces/proceedings/2019_Proceedings.zip</a> (2019)</li><li>Karjalainen, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time-resolved+characterization+of+primary+particle+emissions+and+secondary+particle+formation+from+a+modern+gasoline+passenger+car.">Time-resolved characterization of primary particle emissions and secondary particle formation from a modern gasoline passenger car.</a> Atmospheric Chemistry and Physics. 16 (13), 8559-8570 (2016).</li><li>Mikkanen, P., Moisio, M., Keskinen, J., Ristim&#228;ki, J., Marjam&#228;ki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sampling+method+for+particle+measurements+of+vehicle+exhaust.">Sampling method for particle measurements of vehicle exhaust.</a> SAE Mobilus. , 219 (2001).</li><li>Giechaskiel, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+motor+vehicle+particulate+emissions+sampling+and+measurement:+From+smoke+and+filter+mass+to+particle+number.">Review of motor vehicle particulate emissions sampling and measurement: From smoke and filter mass to particle number.</a> Journal of Aerosol Science. 67, 48-86 (2014).</li><li>EC Commission Regulation (EU) 2017/1154. Official Journal of the European Union Available from: <a target="_blank" href="https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2017/1154/oj">https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2017/1154/oj</a> (2017)</li><li>Mamakos, A., Khalek, I., Giannelli, R., Spears, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+combustion+aerosol+produced+by+a+mini-CAST+and+treated+in+a+catalytic+stripper.">Characterization of combustion aerosol produced by a mini-CAST and treated in a catalytic stripper.</a> Aerosol Science and Technology. 47 (8), 927-936 (2013).</li><li>Jing, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+Combustion+Aerosol+Generator+(SCAG)+for+Calibration+Purposes.">Standard Combustion Aerosol Generator (SCAG) for Calibration Purposes.</a> Atmospheric Environment. 27 (8), 1271-1275 (1999).</li><li>Moore, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mapping+the+operation+of+the+miniature+combustion+aerosol+standard+(Mini-CAST)+soot+generator.">Mapping the operation of the miniature combustion aerosol standard (Mini-CAST) soot generator.</a> Aerosol Science and Technology. 48 (5), 467-479 (2014).</li><li>Giechaskiel, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implementation+of+portable+emissions+measurement+systems+(PEMS)+for+the+real-driving+emissions+(RDE)+regulation+in+Europe.">Implementation of portable emissions measurement systems (PEMS) for the real-driving emissions (RDE) regulation in Europe.</a> Journal of Visualized Experiments. (118), e54753 (2016).</li><li>EC Commission Regulation (EU) 2017/1151. Official Journal of the European Union Available from: <a target="_blank" href="https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2017/1151/oj">https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2017/1151/oj</a> (2017)</li><li>EC REGULATION (EC) No 715/2007 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL. Official journal of the European Union Available from: <a target="_blank" href="https://eur-lex.europa.eu/Legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX:32007R0715">https://eur-lex.europa.eu/Legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX:32007R0715</a> (2007)</li><li>EC DIRECTIVE 2007/46/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL. Official journal of the European Union Available from: <a target="_blank" href="https://eur-lex.europa.eu/Legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX:32007L0046">https://eur-lex.europa.eu/Legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX:32007L0046</a> (2007)</li><li>EC Commission Regulation 2790/99. Official Journal of the European Communities Available from: <a target="_blank" href="https://eur-lex.europa.eu/Legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:3A31999R2790">https://eur-lex.europa.eu/Legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:3A31999R2790</a> (1999)</li><li>Hinds, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Aerosol technology: properties, behavior, and measurement of airborne particles. , (2012).</li><li>Badshah, H., Kittelson, D., Northrop, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle+Emissions+from+Light-Duty+Vehicles+during+Cold-Cold+Start.">Particle Emissions from Light-Duty Vehicles during Cold-Cold Start.</a> SAE International Journal of Engines. 9 (3), 1775-1785 (2016).</li><li>First results of vehicle technology effects on sub-23nm exhaust particle number emissions using the DownTo10 sampling and measurement system. 22nd ETH-Conference on Combustion Generated Nanoparticles Available from: <a target="_blank" href="https://www.nanoparticles.ch/archive/2018_Andersson_PR.pdf">https://www.nanoparticles.ch/archive/2018_Andersson_PR.pdf</a> (2018)</li><li>Giechaskiel, B., Manfredi, U., Martini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engine+exhaust+solid+sub-23+nm+particles:+I.+Literature+survey.">Engine exhaust solid sub-23 nm particles: I. Literature survey.</a> SAE International Journal of Fuels and Lubricants. 7 (2834), 950-964 (2014).</li><li>Including cold-start emissions in the Real-Driving Emissions (RDE) test procedure. Publications Office of the European Union Available from: <a target="_blank" href="https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/66874f0c-fd85-11e6-8a35-01aa75ed71a1/language-en/format-PDF/source-120155396">https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/66874f0c-fd85-11e6-8a35-01aa75ed71a1/language-en/format-PDF/source-120155396</a> (2017)</li><li>Mathissen, M., Scheer, V., Vogt, R., Benter, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+on+the+potential+generation+of+ultrafine+particles+from+the+tire-road+interface.">Investigation on the potential generation of ultrafine particles from the tire-road interface.</a> Atmospheric Environment. 45 (34), 6172-6179 (2011).</li><li>Grigoratos, T., Martini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brake+wear+particle+emissions:+a+review.">Brake wear particle emissions: a review.</a> Environmental Science and Pollution Research. 22 (4), 2491-2504 (2015).</li></ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Bu çalışma, DTT örnekleme sistemini ve uygulamasını taşınabilir emisyon ölçüm sistemi olarak sunmaktadır. Sistem, 23 nm'lik mevcut yasal partikül boyutu sınırının altında parçacık numarası emisyon ölçümlerini mümkün kılmak için AB Horizon 2020 projesi DTT kapsamında tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Sistemin çok yönlülüğü, düzenlenmiş katı parçacık sayısı emisyonlarının yanı sıra toplam partikül emisyonlarının değerlendirilmesini ve ikincil aerosoller üzerinde yapılan çalışmaların değerlendirilmesini sağlar. Ölçüm sonuçlarını doğru yorumlamak için DTT sistemi ile bir kalibrasyon prosedürü gereklidir. Bu, farklı parçacık boyutları için göreli parçacık penetrasyonunu değerlendirmek, parçacık kayıplarını hesaba katan bir düzeltme faktörü hesaplamaktır. Termal dengeye ulaşmak ve doğru kalibrasyon ölçüm sonuçları elde etmek için örnekleme sisteminin kendisi ve deneysel kurulumun geri kalanı için yeterli ısınma süresi sağlamak çok önemlidir.
23 nm (mevcut düzenleme) ve 10 nm (deneysel) daha düşük partikül boyutu kesme ile katı parçacık numarası emisyonlarının ölçümü için DTT sisteminin uygulanması açıklanmıştır. Bir aracın parçacık sayısı emisyonlarını değerlendirebilmek için parçacık sayısı konsantrasyonu ve egzoz kütle akış hızını belirlemek gerekir. DTT sistemi parçacık numarası konsantrasyon uyölçümü kapsar. Egzoz kütle akışı bir egzoz akış ölçer (EFM) kullanılarak ölçülür. EFM'nin üreticinin talimatlarına uygun olarak yüklenmesi çok önemlidir. Egzoz akış hızının hatalı ölçümleri, çıkarılan emisyon oranlarını doğrudan etkiler. Ölçülen verileri işlerken, parçacık konsantrasyonu verilerinin ve egzoz akış verilerinin doğru bir zaman hizalaması nın gerçeklemi önemlidir. Emisyon oranı parçacık sayısı konsantrasyonu ile çarpılır egzoz akış hızı olduğu için bu gereklidir. Eğer iki sinyal doğru hizalanmazsa, tüm sürücü üzerindeki emisyonlar gerçek emisyonlardan önemli ölçüde sapabilir.
DTT sistemi ticari bir cihaz değil, çok yönlü bir araştırma aracıdır. Mevcut yönetmeliklere uygunluğu doğrulayan belgelendirme ölçümlerinin yerine düzensiz araç emisyonlarını araştırmak için kullanılır. Yüksek çok yönlülük artan enerji ve seyreltme hava tüketimi pahasına gelir. Mobil ölçümler için sistem kullanılırken, sistemin enerji ve hava tüketimini karşılamak için akü (30 kg) ve gaz şişesi (20 kg) nedeniyle araca eklenen ağırlık akılda tutulmalıdır. DTT sistemi ile PN emisyonlarını ölçerken araca eklenen toplam ağırlık yaklaşık 80 kg'dır ve bu da araçta taşınan başka bir kişiyle karşılaştırılabilir. Eklenen ağırlık, özellikle sürücü büyük miktarda hızlanma ve/veya tepe içeriyorsa, emisyonların biraz artmasına yol açabilir.
DTT sistemi düzensiz <23 nm partikül numarası egzoz emisyonlarını araştırmak için kullanılabilir. Hem katı hem de toplam parçacık numarası emisyonları ölçülebilir. Ayrıca, ikincil aerosol oluşumunun karmaşık alanını incelemek için yararlı bir araç olabilir. Sistemin bir diğer olası uygulaması da otomotiv fren aşınma partiküllerinin ölçülmesidir. Frenleme olayları sırasında yayılan parçacıkların önemli bir kısmı 30 nm34'tenküçük olabilir. D d50 ile yaklaşık 11 nm, DTT sistemi bu emisyonları incelemek için uygundur. Egzoz dışı emisyonların trafiğe bağlı PM10 emisyonlarına neredeyse eşit olarak katkıda olduğu bilinmesinerağmen,egzoz dışı partikül emisyonları hala düzensizdir. Bunun nedeni, parçacık oluşumunun karmaşık ve nadiren tekrarlanabilir sürecidir ve bu da düzenleyici eylemleri ayarlamayı çok zorlaştırır. Ayrıca, kimyasal bileşimi ve organik fren aşınma parçacıklarının ilgili toksisitesi hala yaygın olarak bilinmemektedir35.
DTT sistemi, hem egzoz hem de egzoz dışı trafikle ilgili parçacık emisyonları anlayışımızı geliştirmek için yararlı bir araçtır.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2x Condensation Particle Counter 4 nm</td>
			<td>TSI</td>
			<td>3775</td>
			<td>Particle counter with a cut point of 4 nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5x Mass Flow Controllers (MFC)</td>
			<td>V&#246;gtlin</td>
			<td></td>
			<td>Mass flow controllers for controlling the miniCast gas flows</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AVL M.O.V.E. EFM Exhaust Flow Meter</td>
			<td>AVL</td>
			<td></td>
			<td>Device for the measurement of the exhaust flow rate of vehicles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catalytic Stripper</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Device for the removal of volatile compounds in an aerosol by oxidation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compressed Air</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Oxidation and dilution air supply for miniCast</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Condensation Particle Counter 10 nm</td>
			<td>AVL</td>
			<td></td>
			<td>Particle counter with a cut point of 10 nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Condensation Particle Counter 23 nm</td>
			<td>TSI</td>
			<td>3790A</td>
			<td>Particle counter with a cut point of 23 nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Differential Mobility Analyzer</td>
			<td>TSI</td>
			<td>3085</td>
			<td>Part of the electrostatic classifier where the particle are separeted by mobility.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dilution Bridge</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Needle valve in parallel to HEPA filters. Used to adjust particle concentrations for calibration purposes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DownToTen Sampling System</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Custom made sampling system for the assessment of automotive sub-23 nm particle emissions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrostatic Classifier</td>
			<td>TSI</td>
			<td>3082</td>
			<td>Device for the classifaction of arosol particles by electrical mobility diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand held Mass Flow Meter (MFM)</td>
			<td>V&#246;gtlin</td>
			<td></td>
			<td>Device for measuring the inlet flow of measurement instruments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>miniCast Soot Generator</td>
			<td>Jing Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Combastion aerosol standard, soot generator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile Battery LPS 1500</td>
			<td>Clayton Power</td>
			<td></td>
			<td>Battery for power supply of the DTT measurement system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen Gas Bottle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Nitrogen for Mixing gas and quench gas supply of miniCast</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propane Gas Bottle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Fuel for miniCast</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soft X-Ray Neutralizer</td>
			<td>TSI</td>
			<td>3088</td>
			<td>Device for the establishmentof the equillibrium charge distribution of aerosol particles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synthetic Air Bottle 10 L</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Gas Bottle for the dilution air supply</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring sub-23 nanometer real driving particle number emissions using the portable downtoten sampling system

Avrupa Parçacık Numarası (PN) emisyon standartlarının mevcut parçacık boyutu eşiği 23 nm'dir. Gelecekteki yanma motoru araç teknolojisi büyük miktarda 23 nm alt parçacıklar yayarlar, çünkü bu eşik değişebilir. Horizon 2020 tarafından finanse edilen DownToTen (DTT) projesi, şu anda düzenlenmemiş olan bu boyut aralığındaparçacık emisyonlarını karakterize etmek için bir örnekleme ve ölçüm yöntemi geliştirmiştir. Çeşitli PN ölçüm ve örnekleme yaklaşımlarını test eden literatür ve laboratuvar deneylerinin kapsamlı bir incelemesine dayalı bir PN ölçüm sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen ölçüm sistemi, çapı birkaç nanometreden başlayarak birincil parçacıkların, gecikmiş birincil parçacıkların ve sekonder aerosollerin değerlendirilmesini sağlayan yüksek parçacık penetrasyonu ve çok yönlülük ile karakterizedir. Bu makale, Gerçek Sürücü Emisyonları (RDE) ölçümleri için bu Taşınabilir Emisyon Ölçüm Sistemi'nin (PEMS) nasıl kurulup işletilene ve parçacık numarası emisyonlarının mevcut 23 nm'lik yasal sınırın altında nasıl değerlendirileceğime ilişkin talimat vermektedir.

Kalibrasyon Verileri (Parçacık Penetrasyonu):
Şekil 11, parçacık hareketliliği çapının bir fonksiyonu olarak DTT sisteminin göreli parçacık penetrasyonunun örnek bir çizimini göstermektedir. İlgili veriler, yönerge bölüm 1'de açıklandığı şekilde ölçülür ve değerlendirilmiştir. Arsa, aynı hareketlilik çapındaki iki ölçüm noktası arasındaki sapmaların %5'ten az olduğunu göstermektedir. %10'dan büyük sapmalar deneysel kurulumda kararsızlıkları gösterir. Bu durumda kalibrasyon, ısınma stabilizasyon sürelerini artırarak tekrarlanmalıdır. Hem ısınma süresi (genellikle 30 dk) hem de stabilizasyon süresi (genellikle 30 s) 1,5 kat artmıştır.
DTT sisteminden geçen parçacıklar difüzyon ve termoforez nedeniyle kaybedildi. Termoforetik kayıplar, örnekleme sisteminin duvarlarına doğru bir sıcaklık gradyan çizim parçacıkları neden oldu. Bu bir parçacık boyutu bağımsız etkisi29; buna karşılık, difüzyon son derece parçacık boyutuna bağlıdır. Bir konsantrasyon gradyanı parçacıkların kaybolduğu duvarlara doğru net bir parçacık akışına neden oldu. Daha düşük partikül boyutuile yükselen difüzivite, bu parçacıkların 10 nm ≤ için baskın kayıp mekanizması haline getirmiştir. Şekil 11'de termoforetik, difüzyonel ve toplam kayıpları gösteren çizgiler ilgili parçacık boyutu bağımlılıklarını göstermektedir. Difüzyon kayıpları için bu işlev, yaklaşık parçacık boyutu bağımlılığını göstermek için kullanılmıştır:
<img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/61287/61287equ11.jpg">
Penetrasyon P uygun parametre a ve difüzyon katsayısı Dbağlıdır :
<img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/61287/61287equ12.jpg">
Difüzyon katsayısı Boltzmann sabit kbağlıdır , mutlak sıcaklık T, viskozite η, parçacık çapı dp, ve Cunningham kayma düzeltme faktörü Cc, ortalama serbest yol ve parçacık çapı29bir fonksiyonudur .
Şekil 11'de gösterilen veriler aşağıdaki ortalama parçacık penetrasyon verimliliği Portalamasıile sonuçlanır:
<img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/61287/61287equ13.jpg">
Penetrasyon veriminin %50 olduğu partikül boyutu d50olarak adlandırılır. D50 bir sistemin penetrasyon kesme özelliğini tanımlar. DTT sistemi için d50 11 nm idi. D50 Şekil 11'degösterilmiştir.
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61287/61287fig11.jpg"> Şekil 11: Parçacık hareket çapının bir fonksiyonu olarak parçacık penetrasyonu. Mavi ile işaretlenmiş noktalar ölçüm sonuçlarıdır. Turuncu ve yeşil çizgili çizgiler sırasıyla termoforez ve difüzyon ile ilişkili kayıpları gösterir. Kırmızı çizgi, difüzyonel ve termofetik kayıpların toplamı olarak toplam kayıpları temsil eder. Noktalı mor çizgi, kalibrasyon ölçüm talimatı bölüm 1'de hesaplanan ortalama parçacık penetrasyon Pmean'i gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61287/61287fig11large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Katı Parçacık Numarası:
Şekil 12, bir RDE ölçüm sürücüsünün ilk on dakikası için zaman içinde parçacık numarası emisyon oranını gösterir. DTT PEMS'den 10 nm ve 23 nm TBM kullanılarak elde edilen veriler, ticari olarak kullanılabilen 23 nm kesme noktası sisteminden elde edilen verilerle birlikte gösterilir. Parçacık emisyon oranları, veri analizi yönergesi bölüm 4'te yukarıda açıklandığı gibi egzoz akış hızı ile çarpılarak ilgili parçacık konsantrasyonlarından hesaplanmıştır. Referans aleti (AVL MOVE) parçacık numarası konsantrasyonu ölçümü için bir difüzyon şarj cihazına dayanıyordu. Farklı sensör ilkelerine rağmen, DTT PEMS ile ölçülen veriler, ticari olarak kullanılabilen PEMS ile ölçülen verilerle çok iyi bir uyum içindeydi. Parçacık ölçüm cihazları geçici olarak sıfır parçacık konsantrasyonlarını rapor edebildiği ve logaritma çizimlerinde sıfırgörüntülenemediği için üç sinyalde de sivri uçları gösteren keskin düşüşler meydana geldi. 10 nm TBM ile ölçülen partikül emisyonları Şekil 12'degösterilen zaman diliminin büyük bir kısmı için 23 nm TBM ile ölçülen emisyonlara çok yakındı. Ancak, 10 s ve 25 s arasında sağ başında önemli bir olay oldu <23 nm parçacık emisyon. DTT 10 nm sinyali, DTT sisteminin ve AVL MOVE'un 23 nm sinyalinden önemli ölçüde daha yüksekti. Bu durumda, yayılan toplam partikül sayısının %50'si 10 nm ile 23 nm arasındaydı. Termal olmayan dengede soğuk başlangıç dinamik süreçler sıcak bir araç30emisyonfarklı parçacık boyutu dağılımları neden olabilir. Bu karmaşık süreçlerin tartışılması bu çalışmanın kapsamı dışındadır. Bu konuda daha fazla bilgiliteratürdebulunabilir 31,32,33.
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61287/61287fig12.jpg"> Şekil 12: Şeklin üst kısmı, bir RDE ölçüm sürücüsünün ilk 10 dakikası için zaman içinde parçacık numarası emisyon oranını gösterir. 10 nm ve 23 nm TBM kullanılarak DTT PEMS ile ölçülen veriler ve referans olarak 23 nm kesme noktası sistemi (AVL MOVE) kullanılmaktadır. Figürün alt kısmı aracın hızını gösterir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61287/61287fig12large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Sub-23 Nanometer Real Driving Particle Number Emissions Using the Portable DownToTen Sampling System at JoVE.com

Measuring Sub-23 Nanometer Real Driving Particle Number Emissions Using the Portable DownToTen Sampling System

Burada sunulan DownToTen (DTT) taşınabilir emisyon ölçüm sistemi alt-23 nm parçacıkların gerçek sürüş otomotiv emisyonlarını değerlendirmek için.

Taşınabilir DownToTen Örnekleme Sistemi Kullanılarak Alt-23 Nanometre Gerçek Sürüş Parçacık Numarası Emisyonlarının Ölçülmesi

The current particle size threshold of the European Particle Number (PN) emission standards is 23 nm. This threshold could change because future ...

Bu Protokol, Horizon 2020 Project DownToTen'da tasarlanmış ve inşa edilmiş bir sistem kullanarak, şu anda düzenlenmemiş olan 23 nanometre altı parçacık emisyonlarının mobil ölçümünü elde etmek için kullanılabilir. Alt-23 Nanometre Faiz Rejimi düşük Parçacık kayıpları ve sistem içinde çok yönlülük yüksek dereceli yayılan parçacıkların farklı özelliklerinin değerlendirilmesini sağladı. Egzoz emisyonları için bu istisna, Bu yöntem nano boyutlu parçacıkların volatilite ve oluşum mekanizmaları nın araştırılması için ideal olacak Ölçülecek aracın beklenen egzoz akış aralığı eşleşen bir ölçüm aralığı ile bir Egzoz Akış Ölçer seçerek başlar.Egzoz Akış Ölçer kontrol kutusunu aracın bagajına yerleştirin ve egzoz akış ölçerini otomobilin dışına takın. Üreticinin özelliklerine göre metrenin yukarı ve aşağı mesafesinin Federal Düzenlemelere uygun olduğuna özen gösteren bir şey. Egzoz akış ölçer borusundan aracın egzoz borusuna konektörlerin egzoz gazı sıcaklıklarına dayanabileceğinden kontrol edin.Egzoz akış ölçer takıldığında, egzozu ilk boruya bağlamak için bağlantı boruları ve boru kelepçeleri kullanın, boru kelepçelerini sadece montaj sırasında boruların hizalanmasını kolaylaştırmak için sıkın. Egzoz akış ölçer egzoz bir bağlantı olduğunda egzoz akış ölçer kontrol kutusu ve egzoz akış ölçer gövde içine hiçbir şey ölçüm yolculuğu sırasında kayma ve tüm boru sıkı olup olmadığını kontrol etmek için dirsek montaj ve ölçüm yolculuğu sırasında gevşek geleceğini kontrol etmek. 15 dakikaya kadar ısınma süresinden sonra, ortam sıcaklığına bağlı olarak, egzoz kütle akış ölçer ölçüm yapmaya hazırdır.DownToTen ölçüm sistemini kurmak için sentetik hava şişesini bagaja yerleştirin ve şişeyi kayışlarla yerinde sabitle. Pili aracın bagajına yerleştirin ve AC giriş kablosunu takın, pili yerinde düzeltin ve AC kablosunu yerel bir güç kaynağına bağlayın. Numune alma sistemi için vakum pompalarını ve aracın bagajındaki yoğuşma partikül sayaçlarını tamir edin ve pompaları aküye bağlayın.Sonraki yer, aracın bagajındaki DownToTen sistemi ve kayışları ile konumlandırmak için sabit bir sistem mobil pil paketine sistemi bağlamak ve DownToTen sisteminin iki giriş kitle akış denetleyicileri bağlamak, sabit basınçlı hava kaynağı. DownToTen Sistemi'nin iki çıkış lı kitle akış denetleyicisini vakum pompasına bağlayın ve pompanın egzozunu araç dışında çalıştırmak için uygun boruyu kullanın. DownToTen Sistemini ölçüm dizüstü bilgisayarına bağlamak için bir USB kablosu kullanın ve sistemin girişini Egzoz Akış Ölçer'in aşağı akışı olan örnekleme noktasına bağlayın.Sistem güç girişini aküye bağlayın ve yoğuşma parçacık sayacı güç girişlerini pil paketine bağlayın. Yoğuşma partikül sayaçlarını ilgili harici vakum pompasına bağlayın ve yoğuşma partikül sayacının egzozunu ve aracın dışındaki tüm harici pompayı çalıştırmak için uygun boruları kullanın. Daha sonra yoğuşma parçacık sayaçlarını ölçüm dizüstü bilgisayarına bağlamak için bir USB kablosu kullanın Ölçüm sistemini ısıtmak ve başlatmak için yoğuşma parçacık sayaçlarını ve bunların dış vakum beslemesini açın.Ve Yoğuşmalı Parçacık Sayacı Yazılımını açın. Yoğuşma partikül sayaçları ile iletişim kurmak ve kitle akış kontrolörleri iğne vanaları kapatın. Daha sonra, downtoten örnekleme sistemi pompasının kırmızı anahtarını itin ve sistemi açın ve laboratuvar görünümünü DownToTen Uygulamasını açın.Sistemle iletişim otomatik olarak başlayacak ve Grafiksel Kullanıcı Arabirimi bir ve iki seyreltme aşamalarında akış ve dışarı görüntüler. Bağlı ölçüm cihazları tarafından bağlı ölçüm cihazları tarafından dakikada standart litre olarak çizilen kütle akışını girin ve her ikisi de dakikada 10 artı veya eksi 0,5 standart litreye ulaşana kadar iğne vanalarını yavaşça açın, böylece Katalitik Striptizcideki akış hızı katalitik Striptizci ile dakikada bir artı veya eksi 0,1 litreye eşit olacak şekilde her iki seyreltme aşamalarının AdAkışını ayarlayın ve Katalitik Striptizci örnek numune soyun hızının bir artı ya da bir örnek giriş akışı eşit artı artı veya dakikada eksi 0,1 litre. Isıtıcı sekmesi altında, seyreltme hava kaynağı ısıtıcı sıcaklıkları ayarlayın.İlk döker stoop Diluter ve katalitik striptizci 350 santigrat derece. Sistem ısınmaya başlayacak. Daha sonra gaz sıcaklığı aşağı seyreltme aşamasında bir kadar bekleyin, ölçüm sürücü başlamadan önce 290 derece santigrat ulaşır.Verileri günlüğe kaydetmek için, DownToTen Örnekleme Sistemine bağlı ölçüm cihazında, hızlı başlangıç Veri Günlüğü'nün örnekleme sisteminin verilerini kaydetmeye başlar. Açılan pencerede bir yol ve dosya adı seçin. Günlük dosyası yolu görüntülenir ve yeşil ışık verilerin kaydedilmediğini gösterir.Daha sonra yoğuşma parçacık sayacının parçacık konsantrasyonu verilerini kaydetmek ve Egzoz Akış Ölçer ile egzoz akışını günlüğe kaydetmeye başlamak için uygun yazılımı kullanın. Sürüş sırasında verileri kaydetmek için, seçili rotayı sürmeden önce, pil şarj kablosunu kapatın ve sabit basınçlı hava kaynağından gaz şişesine geçin. Ardından seçili rotayı sür.Sürüşten sonra, verileri kaydetmeyi durdurmak ve enstrümanları kapatmak için Giriş Giriş"e basın. Daha sonra, burada bir sonraki sürücü için hazırlamak için pil şarj, Parçacık Hareketlilik Çapı bir fonksiyonu olarak DownToTen Sisteminin Göreli Parçacık Penetrasyonu örnek bir arsa gösterilir. Termofordik, difüzyonel ve toplam kayıp verileri ilgili parçacık boyutu bağımlılıklarını belirlemek için çizildi.Bu analizde, alt parçacık boyutu ile yükselen diffusivity bu 10 nanometre daha az veya eşit parçacıklar için baskın kayıp mekanizması yaptı. Toplam penetrasyon verimliliği de temsil edilir, hangi penetrasyon verimliliği tutar parçacık boyutu belirlenmesi sağlayan 50%Burada, gerçek bir sürücü emisyon ölçüm sürücüsünün ilk 10 dakika için zaman içinde parçacık sayısı emisyon oranı gösterilir. Parçacık ölçüm cihazları geçici olarak sıfır parçacık konsantrasyonları rapor edebilirsiniz ve sıfırlar logaritmik çizimler görüntülenemez çünkü meydana gelen sinyallerin her üç keskin aşağı işaret sivri.10 nanometre yoğuşma parçacık sayacı ile ölçülen parçacık emisyonları, ölçüm döneminin büyük bir kısmı için 23 nanometre yoğuşma parçacık sayacı ile ölçülen emisyonlara çok yakındı. Ancak, 10 ila 25 saniye arasında, 23 nanometreparçacık emisyonunun önemli ölçüde daha az bir oluşumu vardı. Bu analizde olduğu gibi, yayılan toplam parçacık sayısının %50'sinden fazlası 10 ile 23 nanometre arasındaydı.Bu yordamı denerken, egzoz metresini düzgün bir şekilde takmayı ve örnekleme sistemi için yeterli ısınma süresini sağlamayı unutmamak önemlidir. DownToTen sisteminin çok yönlülüğü ve düşük kayıpları, onu, ve toplam egzoz parçacıkları gibi düzenlemeye tabi olmayan parçacık emisyonlarının araştırılması için ideal bir araç haline getirir. Bu sistem ve yöntem Horizon 2020 Projesi DownToTen'de, gelecekteki emisyon düzenlemeleri için bilimsel bir temel sağlamak amacıyla çeşitli araçların 23 nanometrelik parçacık emisyonlarını değerlendirmek için kullanılmıştır.

Research

JoVE Journal

Engineering

Echo Particle Image Velocimetry

Parçacık Hızı Echo

The transport of mass, momentum, and energy in fluid flows is ultimately determined by spatiotemporal distributions of the fluid velocity field.1 ...

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

Multi-parçacık Phonon Confinement Modeli ile Raman Spektroskopisi kullanarak nano-kristal Boyut Dağılımı Karakterizasyonu

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

Vakum Koşullarında Restitüsyon katsayısı ölçümü için bir deneysel Kur Geliştirilmesi

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Characterizing Far-infrared Laser Emissions and the Measurement of Their Frequencies

Uzak-kızılötesi lazer Emisyonları ve Bunların Frekansları ölçülmesi Karakterizasyonu

The generation and subsequent measurement of far-infrared radiation has found numerous applications in high-resolution spectroscopy, radio astronomy, and ...

Design and Use of a Full Flow Sampling System (FFS) for the Quantification of Methane Emissions

Design and Use of a Full Flow Sampling System FFS for the Quantification of Methane Emissions

Metan Emisyonları Niceleme Tasarım ve Tam Debi Örnekleme Sistemi (FFS) Kullanımı

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas ...

Sub-nanometer Resolution Imaging with Amplitude-modulation Atomic Force Microscopy in Liquid

Sıvı olarak Genlik modülasyonu Atomik Kuvvet Mikroskobu ile alt nanometre Çözünürlüklü Görüntüleme

Atomic force microscopy (AFM) has become a well-established technique for nanoscale imaging of samples in air and in liquid. Recent studies have shown ...

Cooling an Optically Trapped Ultracold Fermi Gas by Periodical Driving

Periyodik Sürüş tarafından Optik tuzağa Ultracold Fermi Gaz Soğutma

We present a cooling method for a cold Fermi gas by parametrically driving atomic motions in a crossed-beam optical dipole trap (ODT). Our method employs ...

Standardized Method for Measuring Collection Efficiency from Wipe-sampling of Trace Explosives

İz Patlayıcı Wipe-örneklemenin toplama verimi ölçümü için standart yöntem

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common ...

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

Eş zamanlı ölçüm türbülans ve akış görüntüleme teknikleri kullanarak parçacık kinematik

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...

Measurement of Dynamic Force Acted on Water Strider Leg Jumping Upward by the PVDF Film Sensor

Su Strider bacak yukarı PVDF Film algılayıcı tarafından atlama üzerinde hareket dinamik güç ölçümü

This study aimed to make an explanation for the phenomenon in nature that water strider usually jumps or glides on the water surface easily but quickly, ...