塵埃(ai)粒子計數器有(you)效(xiao)的校(xiao)準(zhun)方法

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塵埃(ai)粒子計數器是(shi)壹種在潔(jie)凈(jing)領(ling)域(yu)應(ying)用廣泛(fan)的重(zhong)要(yao)儀(yi)器(qi)，主(zhu)要用(yong)於評(ping)潔(jie)凈(jing)室潔(jie)凈(jing)度等級，還(hai)用(yong)來檢(jian)測(ce)過(guo)濾(lv)器的過(guo)濾(lv)效率、潔(jie)凈(jing)織物(wu)的(de)發塵量(liang)。使(shi)用的(de)行業(ye)包(bao)含電子(zi)廠(chang)、藥廠(chang)、醫療(liao)器械廠(chang)以及(ji)檢(jian)測(ce)實(shi)驗(yan)室等等。塵埃(ai)粒子計數器是(shi)利用(yong)光(guang)的(de)散(san)射(she)原理(li)對(dui)空(kong)氣中的(de)塵埃(ai)粒子數目和粒徑進(jin)行計量(liang)，工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)（圖 1）：來自(zi)光(guang)源的(de)光線被透視鏡組聚(ju)焦(jiao)於檢(jian)測(ce)區域(yu)，塵埃(ai)粒子計數器通(tong)過采樣泵(beng)使采樣空(kong)氣通(tong)過該(gai)區域(yu)。當(dang)壹個(ge)塵埃(ai)粒子（簡(jian)稱粒子）通(tong)過時(shi)，便(bian)把入射(she)光散(san)射(she)壹次(ci)，產(chan)生(sheng)壹個(ge)光(guang)脈(mai)沖信(xin)號，經過(guo)放(fang)大、甄別(bie)，篩選出(chu)需(xu)要的信(xin)號，再(zai)通(tong)過計數系(xi)統顯(xian)示(shi)出(chu)來，電(dian)脈(mai)沖信(xin)號的(de)高(gao)度(du)反映(ying)粒子的(de)大小，信(xin)號的(de)數量反(fan)映(ying)了(le)粒子的(de)個數。主(zhu)要關(guan)註的技術指標(biao)就是(shi)粒子的(de)大小和(he)個數。

粒子的(de)大小以(yi)溯源(yuan)到標準粒子，通(tong)常(chang)采用聚(ju)苯乙(yi)烯塑(su)料(liao)乳膠小球(qiu)（PLS：Polymer LatexSuspensions），通(tong)過掃(sao)描(miao)電鏡等(deng)進(jin)行(xing)尺寸溯(su)源(yuan)。但是粒子的(de)個數，很(hen)難有(you)壹個(ge)靠(kao)的量(liang)值溯(su)源(yuan)方式(shi)。塵埃(ai)粒子計數器檢(jian)測(ce)到的粒子難以捕集(ji)，沒有(you)有(you)效(xiao)的方式(shi)清點(dian)個(ge)數，也(ye)無(wu)法稱(cheng)重(zhong)。即(ji)使(shi)很(hen)好的(de)執行采樣的(de)每(mei)壹個(ge)步(bu)驟，不同(tong)塵埃(ai)粒子計數器的(de)計數顯示(shi)仍(reng)然會有(you)很(hen)大的(de)不同(tong)。主(zhu)要原(yuan)因(yin)是(shi)各(ge)家塵埃(ai)粒子計數器在(zai)設計與性(xing)能方面存(cun)在差異(yi)，所以(yi)塵埃(ai)粒子計數器的(de)校(xiao)準(zhun)壹直(zhi)以(yi)來是(shi)外(wai)研(yan)究(jiu)的(de)熱點(dian)和(he)難點(dian)。

國(guo)外(wai)大(da)量(liang)文(wen)獻(xian)[2-5]提(ti)到了(le)計數效率這(zhe)壹概(gai)念(nian)。所謂(wei)計數效率，即(ji)為(wei)塵埃(ai)粒子計數器顯(xian)示(shi)的(de)粒子數與從(cong)塵埃(ai)粒子計數器進(jin)氣口(kou)采樣氣溶(rong)膠中得(de)到的標準粒子數的比值(zhi)。將(jiang)小測(ce)粒徑 < 0.2 μm的(de)儀器(qi)歸為(wei) A 類(lei)，≥ 0.2 μm 的(de)歸為(wei) B 類(lei)。A 類(lei)粒子計數器是(shi)凝聚(ju)核(he)計數器或(huo)具有(you)不(bu)低於同(tong)等性能的類(lei)似(si)計數器，以(yi) A 類(lei)計數器為(wei)標準(zhun)即(ji)得(de)到B 類(lei)計數器的(de)計數效率，計數效率的(de)具體指(zhi)標：塵埃(ai)粒子計數器對(dui)於小測(ce)粒徑下計數效率應(ying)子(zi)計數器的(de)溯源(yuan)問題(ti)同(tong)樣沒(mei)有(you)解(jie)決(jue)，僅僅只(zhi)是大家的默許(xu)認(ren)，並(bing)未能成為基(ji)準。文獻(xian)同(tong)時提到了(le)粒徑檔(dang)響應(ying)電壓，該方法需(xu)將(jiang)多通(tong)道脈(mai)沖幅度(du)分析儀(yi)連(lian)接到待檢(jian)塵埃(ai)粒子計數器的(de)輸(shu)出端（前置(zhi)放(fang)大器的(de)輸(shu)出端或(huo)主(zhu)要放(fang)大器(qi)的輸(shu)入端）。用標(biao)準(zhun)粒子發(fa)生裝(zhuang)置(zhi)產(chan)生(sheng)適(shi)合不(bu)同(tong)粒徑的(de)標準(zhun)粒子的(de)實驗(yan)用氣溶(rong)膠，分析不(bu)同(tong)粒徑檔(dang)對(dui)應(ying)的脈沖信(xin)號，做出(chu)脈(mai)沖頻率曲(qu)線，確(que)不(bu)同(tong)標準粒子的(de)響應(ying)電壓。還提到了(le)利用(yong)塵埃(ai)粒子計數器以(yi)比較(jiao)法進(jin)行校(xiao)準(zhun)。

依(yi)據(ju)塵埃(ai)粒子計數器的(de)量值(zhi)溯(su)源(yuan)需(xu)求，1988 年制(zhi)了(le) JJG547-88《塵埃(ai)粒子計數器》，利(li)用多分散(san)標準(zhun)粒子檢(jian)塵埃(ai)粒子計數器的(de)粒徑分布準確(que)性(xing)、單分散(san)粒子測(ce)量離(li)散(san)度。該(gai)規程回(hui)避(bi)了(le)直接(jie)對(dui)粒子濃度的檢(jian)，采用分部法，其(qi)所有(you)指(zhi)標均為(wei)間(jian)接(jie)值(zhi)。2008 年經過(guo)多年努力(li)修訂了(le)該規程，變更為 JJF1190-2008《塵埃(ai)粒子計數器》[7]。該(gai)規範的(de)主(zhu)要技術指標(biao)包括(kuo)外(wai)觀(guan)要(yao)求(qiu)、緣(yuan)電阻(zu)、電(dian)氣強度、自凈時間(jian)、流量(liang)誤差、計時(shi)誤差、重(zhong)復(fu)性、粒徑分布誤差、粒子濃度示(shi)值(zhi)誤差，覆(fu)蓋了(le)該計量(liang)器具的基(ji)本性能，同(tong)時也(ye)考(kao)慮(lv)到檢(jian)工(gong)作(zuo)的(de)科學(xue)性(xing)和操作性(xing)等因(yin)素。該(gai)規範創新(xin)提出(chu)，用(yong)標準(zhun)粒子發(fa)生裝(zhuang)置(zhi)產(chan)生(sheng)標(biao)準粒子氣溶(rong)膠，以(yi)精密(mi)塵埃(ai)粒子計數器作(zuo)為標(biao)準(zhun)器(qi)，校(xiao)準(zhun)壹直(zhi)以(yi)來回(hui)避(bi)但又極(ji)其(qi)重(zhong)要(yao)的(de)指(zhi)標：粒子濃度示(shi)值(zhi)誤差。塵埃(ai)粒子計數器校(xiao)準(zhun)的(de)關(guan)鍵是標準(zhun)粒子發(fa)生裝(zhuang)置(zhi)、精密(mi)塵埃(ai)粒子計數器以(yi)及數據(ju)處(chu)理(li)。

20 世紀(ji) 70 年代，我國(guo)研(yan)制(zhi)了(le)*臺塵埃(ai)粒子計數器，開(kai)始(shi)了(le)對(dui)塵埃(ai)粒子計數器以(yi)及校(xiao)準(zhun)方法的(de)研究(jiu)。1985 年制(zhi)了(le) GB6167.1 ~GB6167.2 - 85《塵埃(ai)粒子計數器性(xing)能實驗方法》，2009 年進行(xing)修訂[6]。該標(biao)準(zhun)主(zhu)要參(can)考國(guo)外(wai)的(de)相關(guan)文獻(xian)，提(ti)出了(le)計數效率、粒徑響(xiang)應電(dian)壓以及比較(jiao)法。對(dui)生(sheng)產(chan)企業(ye)的(de)產(chan)品出廠(chang)調試(shi)、產(chan)品質(zhi)量(liang)的(de)提(ti)高(gao)有(you)著非(fei)常(chang)積(ji)極(ji)的意(yi)義(yi)，但不適(shi)合計量(liang)檢(jian)部(bu)門(men)開(kai)展(zhan)量值溯源（先(xian)計量(liang)檢(jian)部(bu)門(men)的(de)量值溯源工(gong)作(zuo)是(shi)不(bu)允(yun)許(xu)拆(chai)卸(xie)被校(xiao)準(zhun)設(she)備(bei)的）。

塵埃(ai)粒子計數器的(de)校(xiao)準(zhun)沒(mei)有(you)建(jian)立國(guo)家基(ji)標準（國(guo)外(wai)也(ye)未見），因(yin)此(ci)對(dui)塵埃(ai)粒子計數器的(de)校(xiao)準(zhun)情(qing)況(kuang)非(fei)常(chang)特(te)殊，存(cun)在很(hen)大難度。國(guo)家計量(liang)校(xiao)準(zhun)規範JJF1190-2008《塵埃(ai)粒子計數器》的(de)實行(xing)，對(dui)保證(zheng)國(guo)量(liang)值(zhi)壹致性，抑(yi)制(zhi)目前市場(chang)放任的局(ju)面是有(you)好(hao)處的(de)。