四通道激光粒子計數(shù)器是光學(xué)傳感器的探測激光經(jīng)塵埃粒子散射后,被光敏元件接收并產(chǎn)生脈沖信號;
該脈沖信號被輸出并放大,然后進行數(shù)字信號處理,通過與標(biāo)準(zhǔn)粒子信號進行比較,將對比結(jié)果用不同的參數(shù)表示出來。
空氣中的微粒在光的照射下會發(fā)生散射,這種現(xiàn)象叫光散射。
光散射和微粒大小、光波波長、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關(guān)。
是就散射光強度和微粒大小而言,有一個基本規(guī)律,就是微粒散射光的強度隨微粒的表面積增加而增大。
這樣只要測定散射光的強度就可推知微粒的大小,實際上,每個粒子產(chǎn)生的散射光強度很弱,是一個很小的光脈沖;
需要通過光電轉(zhuǎn)換器的放大作用,把光脈沖轉(zhuǎn)化為信號幅度較大的電脈沖,然后再經(jīng)過電子線路的進一步放大和甄別,從而完成對大量電脈沖的計數(shù)工作。
此時,電脈沖數(shù)量對應(yīng)于微粒的個數(shù),電脈沖的幅度對應(yīng)于微粒的大小。這就是光散射式激光塵埃粒子計數(shù)器的基本原理。
四通道激光粒子計數(shù)器的電路系統(tǒng)介紹
不同粒徑大小的粒子經(jīng)激光塵埃粒子計數(shù)器的光電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換后,會產(chǎn)生不同幅度(電壓)的電脈沖信號,粒徑越大,脈沖電壓越高。
號電壓與粒徑之間的關(guān)系,也叫轉(zhuǎn)換靈敏度。對于給定的四通道激光粒子計數(shù)器,粒徑大小與脈沖電壓是一一對應(yīng)的。
例如某臺四通道激光粒子計數(shù)器的轉(zhuǎn)換靈敏度為0.3μm對應(yīng)69mv,0.5μm對應(yīng)531mv,1.0μm對應(yīng)701mv等,;
激光塵埃粒子計數(shù)器檢測到一個脈沖為100mv,則這個粒子的大小肯定大于0.3μm而小于0.5μm。
激光塵埃粒子計數(shù)器是測量大于等于某一粒徑的粒子數(shù)量的儀器,其內(nèi)部電路就是統(tǒng)計大于等于某一電壓值的脈沖數(shù)量的電路。
對于上段中的例子,測量空氣中大于等于0.3μm粒子的數(shù)量,在電路中就是統(tǒng)計大于等于69mv的脈沖的個數(shù);
測量大于等于0.5μm粒子的數(shù)量,在電路中就是統(tǒng)計大于等于531mv的脈沖的個數(shù),依此類推。
所以儀器對塵埃粒子的測量,主要靠轉(zhuǎn)換靈敏度這個參數(shù)。
另外需要說明的是,每臺四通道激光粒子計數(shù)器的轉(zhuǎn)換靈敏度均不同,在出廠時及以后須定期用標(biāo)準(zhǔn)粒子進行校準(zhǔn),以獲得zui佳轉(zhuǎn)換靈敏度值。
電路系統(tǒng)就是完成對脈沖信號的放大、甄別、計數(shù)的電路。此外還包括電源、控制、顯示、計算、打印等電路。
粒子計數(shù)器是氣體工業(yè)名詞術(shù)語。通常分為激光顆粒計數(shù)器或凝聚核粒子計數(shù)器。He2Ne激光粒子計數(shù)器,可分析氣體中011μm粒徑的顆粒雜質(zhì);Ar2Kr激光粒子計數(shù)器可分析0105μm粒徑顆粒雜質(zhì),目前已有可檢測超高純氣中01005μm的粒子計數(shù)器。凝聚核粒子計數(shù)器可以測量納微米的粒子。粒子計數(shù)器是一種利用光的散射原理進行塵粒計數(shù)的儀器,可以測量納微米的粒子,具有使用靈活、功能全面、顯示直觀等優(yōu)點。
粒子計數(shù)器的用途:
粒子計數(shù)器是測試空氣塵埃粒子顆粒的粒徑及其分布的專用儀器,由顯微鏡發(fā)展而來,經(jīng)歷了顯微鏡、沉降管、沉降儀、離心沉降儀、顆粒計數(shù)器、激光空氣粒子計數(shù)器、凝結(jié)核粒子計數(shù)器、多通道多功能粒子計數(shù)器等過程,目前 廣泛應(yīng)用于為各省市藥檢所、血液中心、防疫站、疾控中心、質(zhì)量監(jiān)督所等權(quán)威機構(gòu)、電子行業(yè)、制藥車間、半導(dǎo)體、光學(xué)或精密機械加工、塑膠、噴漆、醫(yī)院、環(huán)保、檢驗所等生產(chǎn)企業(yè)和科研部門。
粒子計數(shù)器的維護要點:
1、粒子計數(shù)器是國家規(guī)定的計量器具,在使用一段時間后,其光學(xué)系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)都會發(fā)生變化,如光源老化、發(fā)光效率降低或聚焦錯位、透鏡被污染,從而使整機的轉(zhuǎn)換靈敏度變化。因此需按JJF1190-2008《塵埃粒子計數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范》的要求每年定期到國家空調(diào)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心或者中國建筑科學(xué)研究院建筑能源與環(huán)境檢測中心進行定期校準(zhǔn),并根據(jù)其出具法定校準(zhǔn)證書對儀器各方面進行調(diào)整以獲得較佳工作狀態(tài)。
2、儀器的工作位置和采樣管的進氣口應(yīng)處于同一氣壓和同一溫度下,以免影響氣路系統(tǒng)工作和產(chǎn)生凝露二損壞光學(xué)系統(tǒng)。若必須再有壓差的情況下工作,則最大壓差不超過200Pa在有壓差和溫度的條件下工作,會增大測量誤差,甚至損壞儀器。
現(xiàn)在有很多的生物制藥、食品加工、微電子制造等一些潔凈行業(yè)對自己的生產(chǎn)無塵車間的潔凈度要求很高,因此這些行業(yè)在生產(chǎn)車間內(nèi)就會用到塵埃粒子計數(shù)器來計量生產(chǎn)車間的潔凈度。
粒子計數(shù)器在日常使用和保養(yǎng)中要注意下面幾點:
1、當(dāng)入口管被蓋住或被堵塞,不要啟動激光塵埃粒子計數(shù)儀;
2、應(yīng)該在潔凈環(huán)境下使用,以防止對激光傳感器的損傷;
3、禁止抽取含有油污、腐蝕性物質(zhì)的氣體,也不要測有可能產(chǎn)生反應(yīng)的混合氣體(如氫氣和氧氣)。
這些氣體也可能在計數(shù)器內(nèi)產(chǎn)生爆炸,如果測這些氣體需與廠家聯(lián)系,取得更多的信息再進行操作;
4、沒有高壓減壓設(shè)備(如高壓擴散器)不要取樣壓縮空氣,所有的計數(shù)器被設(shè)計用于在一個大氣壓下操作。
儀器的工作位置和采樣口應(yīng)處于同一氣壓和同一溫濕度環(huán)境下,保證儀器正常工作;
5、水溶液或其它液體都不能從入口管進入傳感器;
6、粒子計數(shù)器主要用來測試凈化車間干凈的環(huán)境,當(dāng)測的地方有松散顆粒的材質(zhì),灰塵源,噴霧處時,須最少保持距進口管至少十二英寸遠。以免以上的顆粒及液體污染傳感器及管路。
7、取樣時,避免取樣從計數(shù)器本身排出來的氣體所污染的氣體;
8、在連接外置打印機或連接外接溫濕度傳感器時,需先關(guān)掉計數(shù)器;當(dāng)執(zhí)行打印操作時,打印機上須有打印紙,否則會損傷打印頭;
9、在搬運時,應(yīng)輕搬輕放,少受振動、沖擊。特別是對于臺式的粒子計數(shù)器,更加要小心,以免損壞內(nèi)部元件。
粒子計數(shù)器是測試空塵埃粒子顆粒的粒徑及其分布的專用儀器,由顯微鏡發(fā)展而來,經(jīng)歷了顯微鏡、沉降管、沉降儀、離心沉降儀、顆粒計數(shù)器、激光空粒子計數(shù)器、凝結(jié)核粒子計數(shù)器、多通道多功能粒子計數(shù)器等過程。
目前廣泛應(yīng)用于為各省市藥檢所、血液中心、防疫站、疾控中心、質(zhì)量監(jiān)督所等權(quán)威機構(gòu)、電子行業(yè)、制藥車間、半導(dǎo)體、光學(xué)或精密機械加工、塑膠、噴漆、醫(yī)院、環(huán)保、檢驗所等生產(chǎn)企業(yè)和科研部門。