分析粒子計(jì)數(shù)器的組成部件對(duì)儀器的影響

粒子計(jì)數(shù)器是測(cè)試空氣塵埃粒子顆粒的粒徑及其分布的儀器，那么粒子計(jì)數(shù)器的組成部分對(duì)儀器又有哪些影響呢？上海旦鼎來為您分析：

光源：要求穩(wěn)定性高、壽命長(zhǎng)、不受干擾。

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)熱量高、壽命短，開機(jī)后需要預(yù)熱。激光光源為激光器，體積小、穩(wěn)定性高、壽命長(zhǎng)，常與檢測(cè)腔及光檢測(cè)器做成一體，組成傳感器。常見的激光光源有HeNe激光器、激光二極管。

采用普通光源的塵埃粒子計(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幾，信號(hào)很難從噪聲中檢測(cè)出來。此類儀器雖然標(biāo)有0.3μm這一通道，但只適于測(cè)定大于0.3μm特別是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塵埃粒子計(jì)數(shù)器其傳感器有較高的信噪比，此類儀器有些能檢測(cè)到0.1μm的微粒。

測(cè)量腔：只有采集的空氣從測(cè)量腔內(nèi)穿過測(cè)量才有意義

測(cè)量腔是是儀器的光學(xué)系統(tǒng)使光源經(jīng)透鏡、狹縫照射到測(cè)量腔中，形成一個(gè)體積約幾個(gè)立方毫米的光敏感區(qū)。當(dāng)空氣中的塵埃通過光敏感區(qū)時(shí)，會(huì)散射出一部分光能量，被與入射光成一角度（90度或70度）的集光透鏡收集，再投射到光檢測(cè)器上。

光檢測(cè)器：將散射光能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換器件

光檢測(cè)器較為常用的是光電倍增管和光電二極管。光電倍增管把光電子放大幾萬倍后轉(zhuǎn)換成幾個(gè)毫伏到幾十毫伏的電信號(hào)，具有光譜線性好、響應(yīng)時(shí)間快、暗電流小的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是體積大。光電倍增管工作時(shí)需加上幾百伏特的負(fù)高壓，儀器中有相應(yīng)的高壓產(chǎn)生電路，在對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)試或校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意安全。光電二極管是一種受到光照后能產(chǎn)生電子的半導(dǎo)體元件，具有體積小、外圍電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，常與檢測(cè)腔做成一體。

流量監(jiān)控：主要是為了便于進(jìn)行符合Fed-Std-209E的潔凈度的計(jì)算

采樣流量一般為2.83L/min或28.3L/min，進(jìn)口儀器常標(biāo)識(shí)為0.1cfm（立方英尺每分鐘）或1cfm，大流量的采樣（28.3L/min）更能準(zhǔn)確地反映空氣的潔凈狀況，但使較為大采樣濃度降低。

氣泵：要求噪音低、振動(dòng)小、產(chǎn)生的氣流穩(wěn)定

氣泵位于儀器內(nèi)部，使儀器產(chǎn)生采樣流量。

過濾器：應(yīng)能過濾掉0.3μm以上的微粒，

過濾器的作用是以免從儀器排出的空氣對(duì)潔區(qū)產(chǎn)生影響。

電路系統(tǒng)：包括電源、控制、顯示、計(jì)算、打印等電路

電路系統(tǒng)就是完成對(duì)脈沖信號(hào)的放大、甄別、計(jì)數(shù)的電路，此外需要說明的是，每臺(tái)塵埃粒子計(jì)數(shù)器的轉(zhuǎn)換靈敏度均不同，在出廠時(shí)及以后須定期用標(biāo)準(zhǔn)粒子進(jìn)行校準(zhǔn)，以獲得較為佳轉(zhuǎn)換靈敏度值。

進(jìn)入粒子計(jì)數(shù)器的入口樣本對(duì)計(jì)數(shù)器的分辨率起著至關(guān)重要的作用。起到這一作用的是入口噴嘴。

入口噴嘴類型

入口有兩種類形：一種是扁平的（寬10mm，高0.1mm），另一種是內(nèi)徑為2-3mm的圓形。

入口噴嘴為扁平的時(shí)，通常激光束是一條與噴嘴同軸的窄線。扁平噴嘴出來的氣流速度相當(dāng)均勻，它通過激光束中較為強(qiáng)而且較為均勻的部分，因此精度較為高。但是，扁平噴嘴的橫截面小，意味著要求真空度高于圓形噴嘴，這樣會(huì)增加能耗（這點(diǎn)非常重要，特別是在采用電池供電時(shí)）。扁平噴嘴的制造比較復(fù)雜，價(jià)格也較高，而且它和激光之間的配合也是一個(gè)問題。

入口噴嘴為圓形時(shí)，激光束則通常與入射口的軸線大致成直角。粒子會(huì)通過一個(gè)非常狹窄，強(qiáng)度很高的激光面。圓形噴嘴比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樗臋M截面較大，對(duì)于速度相同的氣流，對(duì)真空度的要求也較低，所以當(dāng)空氣吸入時(shí)，能耗也較小。相對(duì)于扁平噴嘴，氣流速度較低意味著每個(gè)粒子散射的光也更多。形噴嘴的缺點(diǎn)在于它會(huì)降低氣流的均勻性，而且激光束的功率不是均勻的;光束會(huì)變粗，因而精度較低。

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