解析塵埃粒子計(jì)數(shù)器發(fā)展歷程基本原理

塵埃粒子計(jì)數(shù)器是用于測(cè)量潔凈環(huán)境中單位體積內(nèi)塵埃粒子數(shù)和粒徑分布的儀器。它可廣泛應(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)督所等威機(jī)構(gòu)、電子行業(yè)、制藥車(chē)間、半導(dǎo)體、光學(xué)或*機(jī)械加、塑膠、噴漆、院、環(huán)保、檢驗(yàn)所等生產(chǎn)企業(yè)和科研門(mén)。

發(fā)展歷程

粒子計(jì)數(shù)器由顯微鏡發(fā)展而來(lái)，經(jīng)歷了顯微鏡、沉降管、沉降儀、離心沉降儀、顆粒計(jì)數(shù)器、激光空氣粒子計(jì)數(shù)器、PCS納米激光空氣粒子計(jì)數(shù)器的過(guò)程，其中因激光空氣粒子計(jì)數(shù)器測(cè)試速度快、動(dòng)態(tài)分布寬、不受人為影響等各方面的優(yōu)勢(shì)，而成為很多行業(yè)的主流產(chǎn)品

基本原理

空氣中的微粒在光的照射下會(huì)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(zhǎng)、微粒折射率及微粒對(duì)光的吸收性等因素有關(guān)。但是就散射光強(qiáng)度和微粒大小而言，有個(gè)基本規(guī)律，就是微粒散射光的強(qiáng)度隨微粒的表面積增加而增大。這樣只要測(cè)定散射光的強(qiáng)度就可推知微粒的大小，就是光散射式粒子計(jì)數(shù)器的基本原理。

粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量原理

粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量原理

實(shí)際上，每個(gè)粒子產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度很弱，是個(gè)很小的光脈沖，需要通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器的放大作用，把光脈沖轉(zhuǎn)化為信號(hào)幅度較大的電脈沖，然后再經(jīng)過(guò)電子線(xiàn)路的步放大和甄別，從而成對(duì)大量電脈沖的計(jì)數(shù)作。此時(shí)，電脈沖數(shù)量對(duì)應(yīng)于微粒的個(gè)數(shù)，電脈沖的幅度對(duì)應(yīng)于微粒的大小。

塵埃粒子計(jì)數(shù)器的具體作原理:來(lái)自光源的光線(xiàn)被透鏡組聚焦于測(cè)量腔內(nèi)，當(dāng)空氣中的每個(gè)粒子快速地通過(guò)測(cè)量腔時(shí)，便把入射光散射次，形成個(gè)光脈沖信號(hào)。這光信號(hào)經(jīng)過(guò)透鏡組2被送到光檢測(cè)器，正比地轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，再經(jīng)過(guò)儀器電子線(xiàn)路的放大、甄別，揀出需要的信號(hào)，通過(guò)計(jì)數(shù)系統(tǒng)顯示出來(lái)。

需要出的是，雖然儀器稱(chēng)為"計(jì)數(shù)器"，但是儀器分辨微粒大小的能力更為重要。因?yàn)殡娒}沖的計(jì)數(shù)很簡(jiǎn)單，而判斷粒子的大小非常重要。

量值溯源

《計(jì)量法》明確了保障計(jì)量單位的統(tǒng)和量值的準(zhǔn)確可靠。無(wú)論是在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)還是科學(xué)研究等方面，計(jì)量作都是維護(hù)正常社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要保證。家為保證的某參數(shù)量值的致、準(zhǔn)確，使在用計(jì)量器具的量值能夠溯源到家計(jì)量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)某數(shù)量量值的準(zhǔn)確，自上而下的建立了善的量值溯源體系。其目的主是通過(guò)對(duì)在用計(jì)量器具的校準(zhǔn)，來(lái)保證生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)以及科學(xué)研究等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的正常行。

粒子計(jì)數(shù)器是家規(guī)定的計(jì)量器具，在使用段時(shí)間后，其光學(xué)系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)都會(huì)發(fā)生變化，如光源老化、發(fā)光效率降低或聚焦錯(cuò)位、透鏡被污染，從而使整機(jī)的轉(zhuǎn)換靈敏度變化。因此需按JJF1190-2008《塵埃粒子計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范》的要求每年定期到建筑能源與環(huán)境檢測(cè)中心行定期校準(zhǔn)，對(duì)儀器各方面行調(diào)整，以獲得佳作狀態(tài)。

主要件

光源是塵埃粒子計(jì)數(shù)器的關(guān)鍵件，對(duì)儀器的性能影響很大。光源要求穩(wěn)定性、壽命長(zhǎng)、不受干擾。激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的光源有普通光源和激光光源兩種。普通光源為碘鎢燈，體積大、發(fā)熱量、壽命短，開(kāi)機(jī)后需要預(yù)熱。激光光源為激光器，體積小、穩(wěn)定性、壽命長(zhǎng)，常與檢測(cè)腔及光檢測(cè)器做成體，組成傳感器。常見(jiàn)的激光光源有HeNe激光器、激光二管。采用普通光源的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器對(duì)0.3μm以下的微粒信號(hào)響應(yīng)很低，其信號(hào)幅度與計(jì)數(shù)器本身的噪聲幅度相差無(wú)幾，信號(hào)很難從噪聲中檢測(cè)出來(lái)。此類(lèi)儀器雖然標(biāo)有0.3μm這通道，但只適于測(cè)定大于0.3μm別是0.5μm以上的微粒。由于激光的單色性好，光能量集中穩(wěn)定，所以采用激光光源的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器其傳感器有較的信噪比，此類(lèi)儀器有些能檢測(cè)到0.1μm的微粒

分類(lèi)

1、按測(cè)試原理:光散亂法測(cè)試(白光、激光)、顯微鏡法測(cè)試、稱(chēng)重法測(cè)試、DMA法測(cè)試(粒徑分析儀)、慣性法測(cè)試、擴(kuò)散法測(cè)試、凝聚核法測(cè)試(CNC)等。

2、按流量:小流量0.1cfm(2.83L/min)大流量1cfm(28.3L/min)，GMP新規(guī)定中也有50L/min,100L/min流量的儀器;

3、按形狀、體積大小:手持式、臺(tái)式

4、按測(cè)試通道:單通道(只測(cè)某種粒子徑);雙通道(測(cè)試某兩種粒子徑);多通道(測(cè)試多種粒子徑)

5、其他:粒子計(jì)數(shù)器的應(yīng)用域

性

日期和時(shí)間顯示;

USB速通信接口;

RJ-45遠(yuǎn)程控制通信接口;

內(nèi)置COM串行打印機(jī)接口;

計(jì)數(shù)限報(bào)警:儀器可設(shè)置1、10、100、1000、10000、100000、1000000六個(gè)別(對(duì)應(yīng)ISO的4到9)的計(jì)數(shù)限報(bào)警;符合ISO14644-1/GB50073-2001(CLASS4，5，6，7，8，9)2010版GMP(A、B、C、D四個(gè)別靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)狀態(tài)的測(cè)量)，F(xiàn)S-209E(10、100、1000、10000、100000、300000、1000000)等別的檢測(cè)符合JJF-1190-2008塵埃粒子計(jì)數(shù)器計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范及JISB9921:1997每五分鐘≤1個(gè)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可存1000組測(cè)量結(jié)果;可存8000組測(cè)量結(jié)果;可存100000組測(cè)量結(jié)果;

內(nèi)置傳感器能測(cè)量溫度、濕度并記錄存儲(chǔ);

8個(gè)粒徑通道可同時(shí)測(cè)量0.3μm,0.5μm，0.7μm，1.0μm，2.0μm，5.0μm，，7.0μm，10.0μm的粒子;可選0.3、0.5、1.0、3.0、5.0、10μm,、15μm,、20μm,八檔粒徑同時(shí)計(jì)數(shù).

測(cè)試范圍:1~100(對(duì)應(yīng)ISO的4到9);

重復(fù)性:相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%;

粒徑準(zhǔn)確度:相對(duì)誤差≤10%;

光源:采用激光二管作為傳感器的光源;

流量:2.83升/分(0.1cfm)(誤差≤±5%);28.3升/分(1cfm)(誤差≤±5%);50升/分(1.77cfm)(誤差≤±5%);100升/分(3.54cfm)(誤差≤±5%);