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中級(jí)會(huì)員 | 第17年

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簡(jiǎn)單介紹塵埃粒子計(jì)數(shù)器

時(shí)間:2023/12/5閱讀:464
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       激光塵埃計(jì)數(shù)器是利用丁達(dá)爾現(xiàn)象(TyndallEffect)來檢測(cè)粒子。丁達(dá)爾效應(yīng)是用JohnTyndall的名字命名的,通常是膠體中的粒子對(duì)光線的散射作用引起的。一束明亮的光照在空氣或霧中的灰塵上,所產(chǎn)生的散射就是丁達(dá)爾現(xiàn)象。  
       當(dāng)折射率變化時(shí),光線就會(huì)發(fā)生散射。這就意味著在液體中,汽泡對(duì)光線的散射作用和固體粒子是一樣的。米氏理論(MieTheory)描述了粒子對(duì)光的散射作用。  
       Lorenz-Mie-Debye理論由GustavMie提出,它描述了光是如何朝各個(gè)不同方向散射的。具體的散射情況決定于介質(zhì)的折射率、粒子對(duì)光的散射作用、粒子的尺寸和光的波長(zhǎng)。具體介紹米氏理論的細(xì)節(jié)超出了本文的范圍;但是,有很多公共領(lǐng)域的應(yīng)用都可以用來驗(yàn)證光是如何散射的。  
       光的散射情況會(huì)隨著粒子尺寸變化而變化。在激光塵埃計(jì)數(shù)器中,米氏理論重要的結(jié)果以及它對(duì)光散射的預(yù)測(cè)都與之相關(guān)。當(dāng)粒子尺寸比光的波長(zhǎng)要小得多的時(shí)候,光散射主要是朝著正前方。而當(dāng)粒子尺寸比光波長(zhǎng)要大得多的時(shí)候,光散射則主要朝直角和后方方向散射。
       空氣粒子計(jì)數(shù)器采用光散射法測(cè)量空氣中的粉塵濃度,具有快速、簡(jiǎn)便、連續(xù)測(cè)量的特點(diǎn),數(shù)據(jù)可存測(cè)量結(jié)果,有電腦通訊連接口、中英文雙語界面選擇,有溫濕度功能,公英制換算,能自動(dòng)按95%的 UCL置信度作出潔凈等級(jí)的判斷,實(shí)時(shí)時(shí)鐘,年、月、日打印功能,是檢測(cè)潔凈廠房、制藥企業(yè)、監(jiān)督管理部門貫徹“GMP"規(guī)范的產(chǎn)品。
       塵埃粒子計(jì)數(shù)器主要組成部件有、光源、氣泵過濾器、以及光檢測(cè)器等,對(duì)于這些塵埃粒子計(jì)數(shù)器主要組成部件你是否真的了解呢?
       光源是塵埃粒子數(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(zhǎng)、不受干擾。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(zhǎng),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。
       氣泵位于儀器內(nèi)部,使儀器產(chǎn)生采樣流量。氣泵要求噪音低、振動(dòng)小、產(chǎn)生的氣流穩(wěn)定。過濾器應(yīng)能過濾掉0.3μm以上的微粒,以免從儀器排出的空氣對(duì)潔凈區(qū)產(chǎn)生影響。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。塵埃粒子計(jì)數(shù)器中較常用的光檢測(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。


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