塵埃粒子計(jì)數(shù)器原理及組成部件

塵埃粒子計(jì)數(shù)器是一種常用的計(jì)數(shù)器產(chǎn)品，主要用于用于測量潔凈環(huán)境中單位體積內(nèi)塵埃粒子數(shù)和粒徑分布，被廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域中。

塵埃粒子計(jì)數(shù)器原理

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、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關(guān)。但是就散射光強(qiáng)度和微粒大小而言，有一個(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。

實(shí)際上，每個(gè)粒子產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度很弱，是一個(gè)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(jìn)一步放大和甄別，從而完成對大量電脈沖的計(jì)數(shù)工作。此時(shí)，電脈沖數(shù)量對應(yīng)于微粒的個(gè)數(shù)，電脈沖的幅度對應(yīng)于微粒的大小。

塵埃粒子計(jì)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)空氣中的每一個(gè)粒子快速地通過測量腔時(shí)，便把入射光散射一次，形成一個(gè)光脈沖信號。這一光信號經(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(jì)數(shù)系統(tǒng)顯示出來。

需要指出的是，雖然儀器稱為“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)很簡單，而判斷粒子的大小非常重要。

塵埃粒子計(jì)數(shù)器組成部件

光源是塵埃粒子計(jì)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)定性高、壽命長、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，常與檢測腔及光檢測器做成一體，組成傳感器。常見的激光光源有HeNe激光器、激光二管。采用普通光源的激光塵埃粒子計(jì)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(jì)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這一通道，但只適于測定大于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激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器其傳感器有較高的信噪比，此類儀器有些能檢測到0.1μm的微粒。

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