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激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器基本原理

更新時(shí)間:2014-04-01   點(diǎn)擊次數(shù):4578次

激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器基本原理

光塵埃粒子計(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)督所等機(jī)構(gòu)、電子行業(yè)、制藥車間、半導(dǎo)體、光學(xué)或精密機(jī)械加工、塑膠、噴漆、醫(yī)院、環(huán)保、檢驗(yàn)所等生產(chǎn)企業(yè)和科研部門。

激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器基本原理是光學(xué)傳感器的探測(cè)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(hào),該脈沖信號(hào)被輸出并放大,然后進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,通過與標(biāo)準(zhǔn)粒子信號(hào)進(jìn)行比較,將對(duì)比結(jié)果用不同的參數(shù)表示出來??諝庵械奈⒘T诠獾恼丈湎聲?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(duì)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(cè)定散射光的強(qiáng)度就可推知微粒的大小,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(hào)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(duì)大量電脈沖的計(jì)數(shù)工作。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。這就是光散射式激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的基本原理。

光源激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的關(guān)鍵部件,對(duì)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(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(cè)到0.1μm的微粒。

 

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