北京普天同创生物科技有限公司
前尘埃粒子计数器的用户越来越多,广泛应用于医药、电子、精密机械、彩管制造、微生物等行业中,实现对各种洁净等级的工作台、净化室、净化车间的净化效果、洁净级别进行监控,以确保产品的质量。
尘埃粒子计数器是用来测量空气中微粒的数量及大小的仪器,从而为空气洁净度的评定提供依据。常见的尘埃粒子计数器是光散射式(DAPC)的,测量粒径范围0.1一loam,此外还有凝聚核式的尘埃粒子计数器(CNC),可测量尺寸更小的尘埃粒子。本文将介绍光散射式尘埃粒子计数器。
1 仪器的工作原理
空气中的微粒在光的照射下会发生散射,这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言,有一个基本规律,就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小,就是光散射式粒子计数器的基本原理。
实际上,每个粒子产生的散射光强度很弱,是一个很小的光脉冲,需要通过光电转换器的放大作用,把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲,然后再经过电子线路的进一步放大和甄别,从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时,电脉冲数量对应于微粒的个数,电脉冲的幅度对应于微粒的大小。
需要指出的是,虽然仪器称为“计数器”,但是仪器分辨微粒大小的能力更为重要。因为电脉冲的计数很简单,而判断粒子的大小非常重要。
2 仪器的组成及各部分功能
2.1 光源
光源是尘埃粒子计数器的关键部件,对仪器的性能影响很大。光源要求稳定性高、寿命长、不受干扰。
光源有普通光源和激光光源两种。普通光源为碘钨灯,体积大、发热量高、寿命短,开机后需要预热。激光光源为激光器,体积小、稳定性高、寿命长,常与检测腔及光检测器做成一体,组成传感器。常见的激光光源有HeNe激光器、激光二极管
采用普通光源的尘埃粒子计数器对0.3[cm以下的微粒信号响应很低,其信号幅度与计数器本身的噪声幅度相差无几,信号很难从噪声中检测出来。此类仪器虽然标有0.3Km这一通道,但只适于测定大于0.3pm特别是0.5[Lm以上的微粒。
由于激光的单色性好,光能量集中稳定,所以采用激光光源的尘埃粒子计数器其传感器有较高的信噪比,此类仪器有些能检测到0.l[CM的微粒。
2.2 测且腔
测量腔是进行微粒观测的空间,被采集的空气要从测量腔内穿过。仪器的光学系统使光源经透镜、狭缝照射到测量腔中,形成一个体积约几个立方毫米的光敏感区。当空气中的尘埃通过光敏感区时,会散射出一部分光能量,被与人射光成一角度(900或700)的集光透镜收集,再投射到光检测器上。
3 仪器的使用及技术要求
仪器在开始采样前应先自净,以确保仪器内部无残留粒子。采样时一定要用等动能取样头,并注意采样管不要堵塞、弯死,采样管不要太长。
仪器禁止抽取高浓度粒子的气体(如较脏的空气)及含有水气、油气、腐蚀性气体进人仪器,否则将污染仪器气路、光路器件,甚至造成永久损坏。
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