適用于高氣溶膠濃度的Palas®U-SMPS 1700 通用掃描遷移率粒度儀（U-SMPS）有兩種版本。 U-SMPS帶有短分類柱（1700型），特別適合2-400 nm范圍內的高精度粒度分布測量。Palas®U-SMPS系統包括一個分類器[在ISO 15900中定義稱為差動遷移率分類器（DEMC），也稱為差動遷移率分析儀（DMA）]，根據氣溶膠顆粒電遷移率選擇氣溶膠顆粒并傳遞到出口。然后，在下游的Charme®氣溶膠靜電計中測量這些粒子攜帶的電荷。

氣溶膠靜電計的一個主要優點是可以進行非常快速的測量。但是，這種方法需要很高的成本。因此，其適用性被限制于高氣溶膠濃度（例如，燃燒過程或顆粒發生器的下游）。可以通過物理參數直接追溯每時間單位（流量）的電荷測量值。其結果是，此方法主要用作凝結粒子計數器（例如UF-CPC）校準期間的參考。

U-SMPS使用觸摸屏圖形用戶界面進行操作。可以在短短30秒內執行單粒子分布掃描，或者在多達128個尺寸通道中執行掃描，在此期間，DEMC分類器中的電壓連續變化，從而導致每個尺寸通道的計數統計效率更高。集成的數據記錄器允許在設備上線性和對數顯示測量值。隨附的評估軟件提供各種數據評估（豐富的統計和平均值計算）和導出功能。

U-SMPS通常作為獨立設備運行，但也可以使用各種接口（USB，LAN，WLAN，RS-232 / 485）連接到計算機或網絡。 Palas®U-SMPS普遍支持其他制造商的DMA，CPC和氣溶膠靜電計。

U-SMPS的準確尺寸測定和可靠性能尤其重要，特別是對于校準。所有組件都必須通過嚴格的質量保證測試，并在內部組裝。

圖1展示U-SMPS 1700 通用掃描遷移率粒度儀的工作原理：

圖1：使用氣溶膠靜電計作為濃度測量裝置的通用掃描遷移率粒度儀（U-SMPS）的工作原理

氣溶膠在進入分類器（DEMC列）之前經過調節。可選的干燥器（例如硅膠，Nafion）可以去除顆粒中的水分。使用雙極中和劑（例如Kr 85）來確保測定的氣溶膠電荷分布。為了去除大于分類器尺寸范圍的顆粒，需要在DEMC的入口處使用撞擊器。

然后，氣溶膠通過入口導入DEMC色譜柱。沿著外部電極的氣溶膠流在此與護套氣流仔細合并。重要的是在此處避免任何湍流，以確保層流。電極的表面在光滑度和公差方面必須具有高的質量。

鞘空氣是干燥、無顆粒的載氣（通常是空氣），其體積大于連續在閉環中循環的氣溶膠體積。鞘空氣與樣品空氣的體積比決定傳遞函數，因此決定DEMC的分離能力。通過施加電壓，在內外電極之間會產生一個徑向對稱的電場。內電極在末端帶有小縫隙，帶正電。通過平衡每個粒子上的電場力及其在電場中的空氣動力學阻力，帶負電的粒子被轉移到正電極。根據它們的電遷移率，一些顆粒會穿過狹縫并離開DEMC。

在工作中，電壓和電場因此而連續變化。結果，具有變化遷移率的顆粒會離開DEMC，并且由納米顆粒計數器 – 在此顯示為氣溶膠靜電計（例如Palas®Charme®）連續測量-。

為了組合數據（電壓、電荷數、電荷分布等）并獲得粒度分布，必須進行逆變換。為此，使用的算法是由IfT（德國萊比錫）的Wiedensohler教授開發的算法。

圖2：在觸摸屏顯示Palas®DNP 3000顆粒發生器產生的氣溶膠粒徑分布

用戶界面和軟件

基于持續的客戶反饋，我們設計了良好的用戶界面和軟件，以實現直觀的操作、實時控制并顯示測量數據和參數。

此外，軟件還通過集成的數據記錄器、完善的導出功能和網絡支持為數據管理提供支持。測量數據可以顯示和評估。

可用系統

圖3顯示Palas®可提供的DEMC和Charme®氣溶膠靜電計的兩種組合。 對于DEMC分類器與Palas®冷凝粒子計數器的組合，請閱讀“U-SMPS 1xx0_2xx0_V0011212"規格參數表。 其他制造商提供的大多數DMA、CPC和氣溶膠靜電計都可以用作U-SMPS系統的組件。

圖3：用于高濃度顆粒測量的Palas®U-SMPS系統概述

優點：

應用：

參數：