潔凈空氣監(jiān)測(cè)為什么要選擇激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器?
發(fā)布日期:2022/10/14 16:33:15
目前激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的用戶(hù)越來(lái)越多,激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、精密機(jī)械、彩管制造、微生物等行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種潔凈等級(jí)的工作臺(tái)、凈化室、凈化車(chē)間的凈化效果、潔凈級(jí)別進(jìn)行監(jiān)控,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器是用來(lái)測(cè)量空氣中塵埃微粒的數(shù)量及粒徑分布的儀器, 從而為空氣潔凈度的評(píng)定提供依據(jù)。 常見(jiàn)的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器是光散射式(DAPC)的。
激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的工作原理
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(guò)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(lái)??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(zhǎng)、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(guò)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(guò)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。
測(cè)量腔
測(cè)量腔是進(jìn)行微粒觀測(cè)的空間, 被采集的空氣要從測(cè)量腔內(nèi)穿過(guò)。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(guò)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
光檢測(cè)器是將散射光能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換器件。激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器中最常用的光檢測(cè)器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(wàn)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
激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的采樣流量一般為 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,主要是為了便于進(jìn)行符合 Fed-Std-209E 的潔凈度的計(jì)算。大流量的采樣(28.3L/min)更能準(zhǔn)確地反映空氣的潔凈狀況,但使最大采樣濃度降低。
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