粒(li)子計(ji)數(shu)器各(ge)部(bu)分組件(jian)及(ji)功能的(de)大(da)致(zhi)介紹

                                             粒子(zi)計(ji)數(shu)器各(ge)部(bu)分組件(jian)及(ji)功能的(de)大(da)致(zhi)介紹

塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器的(de)關鍵(jian)部件(jian)，對儀(yi)器的(de)性(xing)能影(ying)響很(hen)大。光源(yuan)要(yao)求穩(wen)性(xing)高、壽(shou)命(ming)長(chang)、不(bu)受(shou)幹(gan)擾(rao)。

  1.光源(yuan)

光源(yuan)有普(pu)通光源(yuan)和激光光源(yuan)兩(liang)種。普(pu)通光源(yuan)為碘(dian)鎢燈(deng)，體(ti)積大(da)、發熱量(liang)高(gao)、壽(shou)命(ming)短(duan)，開(kai)機(ji)後(hou)需(xu)要(yao)預熱。激光光源(yuan)為激光器，體(ti)積小(xiao)、穩性高、壽(shou)命(ming)長(chang)，常(chang)與檢測腔(qiang)及(ji)光檢測器做成壹體(ti)，組成傳(chuan)感器(qi)。常(chang)見(jian)的(de)激光光源(yuan)有HeNe激光器、激光二極(ji)管(guan)。

采用普(pu)通光源(yuan)的(de)塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器對0.3μm以下的(de)微(wei)粒信號響(xiang)應(ying)很(hen)低(di)，其(qi)信號幅(fu)度(du)與計(ji)數(shu)器本(ben)身的(de)噪聲幅(fu)度(du)相(xiang)差無(wu)幾(ji)，信(xin)號很(hen)難從噪聲中(zhong)檢測出來(lai)。此類(lei)儀(yi)器雖(sui)然(ran)標有0.3μm這壹(yi)通道，但只(zhi)適(shi)於(yu)測(ce)大(da)於(yu)0.3μm特別是0.5μm以上的(de)微(wei)粒。

由(you)於(yu)激光的(de)單(dan)色性(xing)好，光能量(liang)集(ji)中穩(wen)，所以采(cai)用激光光源(yuan)的(de)塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器其(qi)傳(chuan)感器(qi)有較(jiao)高的(de)信(xin)噪比(bi)，此(ci)類(lei)儀(yi)器有些能檢測到0.1μm的(de)微(wei)粒。

2.測量(liang)腔(qiang)

測量(liang)腔(qiang)是進行微(wei)粒觀測(ce)的(de)空(kong)間(jian)，被采(cai)集(ji)的(de)空(kong)氣要(yao)從測量(liang)腔(qiang)內(nei)穿(chuan)過(guo)。儀(yi)器的(de)光學系統(tong)使光源(yuan)經(jing)透(tou)鏡、狹縫照(zhao)射到測(ce)量(liang)腔(qiang)中，形(xing)成壹個(ge)體(ti)積約(yue)幾個(ge)立方(fang)毫米(mi)的(de)光敏(min)感區(qu)。當空氣中的(de)塵(chen)埃(ai)通過(guo)光敏(min)感區(qu)時，會(hui)散(san)射出壹(yi)部分光能量(liang)，被(bei)與入(ru)射光成壹角(jiao)度(du)(90度(du)或(huo)70度(du))的(de)集(ji)光透(tou)鏡收集(ji)，再投(tou)射到光檢測器上。

3.光檢測器

光檢測器是將散射光能量(liang)轉換為電(dian)信號的(de)光電(dian)轉換器(qi)件(jian)。塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器中(zhong)常(chang)用的(de)光檢測器是光電(dian)倍增(zeng)管(guan)和光電(dian)二極(ji)管(guan)。

光電(dian)倍增(zeng)管(guan)把(ba)光電(dian)子放(fang)大幾(ji)萬倍後(hou)轉換成幾個(ge)毫伏(fu)到幾(ji)十毫伏(fu)的(de)電(dian)信號，具(ju)有光譜線性(xing)好(hao)、響應(ying)時間(jian)快、暗(an)電(dian)流小(xiao)的(de)優點，缺點是體(ti)積大(da)。光電(dian)倍增(zeng)管(guan)工作(zuo)時需(xu)加(jia)上幾百(bai)伏(fu)特的(de)負高(gao)壓(ya)，儀(yi)器中(zhong)有相應(ying)的(de)高(gao)壓(ya)產生電(dian)路(lu)，在對儀(yi)器進行調試(shi)或(huo)校準(zhun)時應(ying)註(zhu)意安。

光電(dian)二極(ji)管(guan)是壹種受(shou)到光照(zhao)後(hou)能產生電(dian)子的(de)半(ban)導體(ti)元件(jian)，具(ju)有體(ti)積小(xiao)、外(wai)圍(wei)電(dian)路(lu)簡單(dan)的(de)特點，常(chang)與檢測腔(qiang)做成壹體(ti)。

4.流量(liang)監(jian)控

塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器的(de)采(cai)樣(yang)流(liu)量(liang)壹(yi)般為2.83L/min或(huo)28.3L/min，進口儀(yi)器常(chang)標(biao)識(shi)為0.1cfm(立方(fang)英尺每(mei)分鐘(zhong))或(huo)1cfm，主(zhu)要(yao)是為了便(bian)於(yu)進行符(fu)合(he)Fed-Std-209E的(de)潔(jie)凈(jing)度(du)的(de)計(ji)算(suan)。

大流量(liang)的(de)采(cai)樣(yang)(28.3L/min)更(geng)能準(zhun)確地反映空(kong)氣的(de)潔(jie)凈(jing)狀況，但(dan)使大(da)采(cai)樣濃(nong)度(du)降(jiang)低(di)。

5.氣泵及(ji)過(guo)濾器

氣泵位(wei)於(yu)儀(yi)器內(nei)部(bu)，使儀(yi)器產生采樣(yang)流量(liang)。氣泵要(yao)求噪音低(di)、振(zhen)動(dong)小、產生的(de)氣流穩(wen)。過(guo)濾器應(ying)能過濾掉0.3μm以上的(de)微(wei)粒，以免(mian)從儀(yi)器排出的(de)空(kong)氣對潔(jie)凈(jing)區(qu)產生影(ying)響。

6.電(dian)路(lu)系統(tong)

不(bu)同(tong)粒徑(jing)大小的(de)粒(li)子(zi)經(jing)塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器的(de)光電(dian)系統(tong)轉換後(hou)，會(hui)產生不(bu)同(tong)幅(fu)度(du)(電(dian)壓(ya))的(de)電(dian)脈沖(chong)信號，粒(li)徑(jing)越(yue)大，脈沖(chong)電(dian)壓(ya)越(yue)高。信(xin)號電(dian)壓(ya)與粒(li)徑(jing)之間(jian)的(de)關系，也(ye)叫(jiao)轉換靈敏(min)度(du)。對於(yu)給(gei)的(de)塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器，粒(li)徑(jing)大小與脈沖(chong)電(dian)壓(ya)是壹壹對應(ying)的(de)，例如(ru)某(mou)臺塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器的(de)轉換靈敏(min)度(du)為0.3μm對應(ying)69mv，0.5μm對應(ying)531mv，1.0μm對應(ying)701mv等(deng)，若(ruo)塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器檢測到壹(yi)個脈沖(chong)為100mv，則這個(ge)粒子(zi)的(de)大(da)小(xiao)肯大於(yu)0.3μm而小於(yu)0.5μm。

塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器是測量(liang)大(da)於(yu)等(deng)於(yu)某(mou)壹(yi)粒(li)徑(jing)的(de)粒(li)子(zi)數(shu)量(liang)的(de)儀(yi)器，其(qi)內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)就是統(tong)計(ji)大(da)於(yu)等(deng)於(yu)某(mou)壹(yi)電(dian)壓(ya)值的(de)脈沖(chong)數(shu)量(liang)的(de)電(dian)路(lu)。對於(yu)上段(duan)中的(de)例子，測量(liang)空(kong)氣中大(da)於(yu)等(deng)於(yu)0.3μm粒(li)子(zi)的(de)數(shu)量(liang)，在(zai)電(dian)路(lu)中就是統(tong)計(ji)大(da)於(yu)等(deng)於(yu)69mv的(de)脈沖(chong)的(de)個(ge)數(shu)，測量(liang)大(da)於(yu)等(deng)於(yu)0.5μm粒(li)子(zi)的(de)數(shu)量(liang)，在(zai)電(dian)路(lu)中就是統(tong)計(ji)大(da)於(yu)等(deng)於(yu)531mv的(de)脈沖(chong)的(de)個(ge)數(shu)，依此類(lei)推(tui)。所以儀(yi)器對塵(chen)埃(ai)粒子(zi)的(de)測(ce)量(liang)，主(zhu)要(yao)靠(kao)轉換靈敏(min)度(du)這(zhe)個(ge)參(can)數(shu)。

另(ling)外(wai)需(xu)要(yao)說(shuo)明(ming)的(de)是，每臺塵(chen)埃(ai)粒子(zi)計(ji)數(shu)器的(de)轉換靈敏(min)度(du)均(jun)不(bu)同(tong)，在出廠(chang)時及(ji)以(yi)後(hou)須(xu)期用標準(zhun)粒子進行校準(zhun)，以獲得(de)佳轉換靈敏(min)度(du)值。

電(dian)路(lu)系統(tong)就是完成對脈沖(chong)信號的(de)放(fang)大(da)、甄(zhen)別(bie)、計(ji)數(shu)的(de)電(dian)路(lu)。此外(wai)還(hai)包括(kuo)電(dian)源(yuan)、控(kong)制、顯示、計(ji)算(suan)、打印(yin)等(deng)電(dian)路(lu)。