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解析塵埃粒子計數(shù)器發(fā)展歷程基本原理
解析塵埃粒子計數(shù)器發(fā)展歷程基本原理
塵埃粒子計數(shù)器是用于測量潔凈環(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。
發(fā)展歷程
粒子計數(shù)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、PCS納米激光空氣粒子計數(shù)器的過程，其中因激光空氣粒子計數(shù)器測試速度快、動態(tài)分布寬、不受人為影響等各方面的優(yōu)勢，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性等因素有關(guān)。但是就散射光強度和微粒大小而言，有個基本規(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，就是光散射式粒子計數(shù)器的基本原理。
粒子計數(shù)器測量原理
粒子計數(shù)器測量原理
實際上，每個粒子產(chǎn)生的散射光強度很弱，是個很小的光脈沖，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)過電子線路的步放大和甄別，從而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。
塵埃粒子計數(shù)器的具體工作原理:來自光源的光線被透鏡組聚焦于測量腔內(nèi)，當(dāng)空氣中的每個粒子快速地通過測量腔時，便把入射光散射次，形成個光脈沖信號。這光信號經(jīng)過透鏡組2被送到光檢測器，正比地轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，再經(jīng)過儀器電子線路的放大、甄別，揀出需要的信號，通過計數(shù)系統(tǒng)顯示出來。
需要指出的是，雖然儀器稱為"計數(shù)器"，但是儀器分辨微粒大小的能力更為重要。因為電脈沖的計數(shù)很簡單，而判斷粒子的大小非常重要。
量值溯源
《計量法》明確了保障計量單位的統(tǒng)和量值的準(zhǔn)確可靠。無論是在生產(chǎn)、經(jīng)營還是科學(xué)研究等方面，計量工作都是維護(hù)正常社會經(jīng)濟活動的重要保證。家為保證全的某參數(shù)量值的致、準(zhǔn)確，使在用計量器具的量值能夠溯源到家計量基準(zhǔn)，實現(xiàn)全某數(shù)量量值的準(zhǔn)確，自上而下的建立了善的全量值溯源體系。其目的主是通過對在用計量器具的校準(zhǔn)，來保證生產(chǎn)、經(jīng)營以及科學(xué)研究等各項經(jīng)濟活動的正常行。
粒子計數(shù)器是家規(guī)定的計量器具，在使用段時間后，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》的要求每年定期到建筑能源與環(huán)境檢測中心行定期校準(zhǔn)，對儀器各方面行調(diào)整，以獲得佳工作狀態(tài)。
主要部件
光源是塵埃粒子計數(shù)器的關(guān)鍵部件，對儀器的性能影響很大。光源要求穩(wěn)定性、壽命長、不受干擾。激光塵埃粒子計數(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，開機后需要預(yù)熱。激光光源為激光器，體積小、穩(wěn)定性、壽命長，常與檢測腔及光檢測器做成體，組成傳感器。常見的激光光源有HeNe激光器、激光二管。采用普通光源的激光塵埃粒子計數(shù)器對0.3μm以下的微粒信號響應(yīng)很低，其信號幅度與計數(shù)器本身的噪聲幅度相差無幾，信號很難從噪聲中檢測出來。此類儀器雖然標(biāo)有0.3μm這通道，但只適于測定大于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數(shù)器其傳感器有較的信噪比，此類儀器有些能檢測到0.1μm的微粒
分類
1、按測試原理:光散亂法測試(白光、激光)、顯微鏡法測試、稱重法測試、DMA法測試(粒徑分析儀)、慣性法測試、擴散法測試、凝聚核法測試(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、臺式
4、按測試通道:單通道(只測某種粒子徑);雙通道(測試某兩種粒子徑);多通道(測試多種粒子徑)
5、其他:粒子計數(shù)器的應(yīng)用域
性
日期和時間顯示;
USB速通信接口;
RJ-45遠(yuǎn)程控制通信接口;
內(nèi)置COM串行打印機接口;
計數(shù)限報警:儀器可設(shè)置1、10、100、1000、10000、100000、1000000六個別(對應(yīng)ISO的4到9)的計數(shù)限報警;符合ISO14644-1/GB50073-2001(CLASS4，5，6，7，8，9)2010版GMP(A、B、C、D四個別靜態(tài)和動態(tài)兩個狀態(tài)的測量)，FS-209E(10、100、1000、10000、100000、300000、1000000)等別的檢測符合JJF-1190-2008塵埃粒子計數(shù)器計量校準(zhǔn)規(guī)范及JISB9921:1997每五分鐘≤1個
數(shù)據(jù)存儲器，可存1000組測量結(jié)果;可存8000組測量結(jié)果;可存100000組測量結(jié)果;
內(nèi)置傳感器能測量溫度、濕度并記錄存儲;
8個粒徑通道可同時測量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,八檔粒徑同時計數(shù).
測試范圍:1~100(對應(yīng)ISO的4到9);
重復(fù)性:相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%;
粒徑準(zhǔn)確度:相對誤差≤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%);