塵埃粒子計數(shù)器的六個主要結構部件解析

更新時間：2021-08-06

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　　塵埃粒子計數(shù)器主要組成部件有測量腔、光源、氣泵過濾器、流量監(jiān)控、光檢測器以及必要的電路系統(tǒng)，對于這些塵埃粒子計數(shù)器主要組成部件你是否真的了解呢？
　　1、測量腔測量腔是進行微粒觀測的空間，被采集的空氣要從測量腔內(nèi)穿過。儀器的光學系統(tǒng)使光源經(jīng)透鏡、狹縫照射到測量腔中，形成一個體積約幾個立方毫米的光敏感區(qū)。當空氣中的塵埃通過光敏感區(qū)時，會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，再投射到光檢測器上。
　　2、光源光源是塵埃粒子數(shù)器的關鍵部件，對儀器的性能影響很大。光源要求穩(wěn)定性高、壽命長、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，開機后需要預熱。激光光源為激光器，體積小、穩(wěn)定性高、壽命長，常與檢測腔及光檢測器做成一體，組成傳感器。常見的激光光源有HeNe激光器、激光二管。采用普通光源的塵埃粒子計數(shù)器對0.3μm以下的微粒信號響應很低，其信號幅度與計數(shù)器本身的噪聲幅度相差無幾，信號很難從噪聲中檢測出來。此類儀器雖然標有0.3μm這一通道，但只適于測定大于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數(shù)器其傳感器有較高的信噪比，此類儀器有些能檢測到0.1μm的微粒。
　　3、氣泵過濾器氣泵位于儀器內(nèi)部，使儀器產(chǎn)生采樣流量。氣泵要求噪音低、振動小、產(chǎn)生的氣流穩(wěn)定。過濾器應能過濾掉0.3μm以上的微粒，以免從儀器排出的空氣對潔凈區(qū)產(chǎn)生影響。
　　4、流量監(jiān)控塵埃粒子計數(shù)器的采樣流量一般為2.83L/min或28.3L/min，儀器常標識為0.1cfm(立方英尺每分鐘)或1cfm，主要是為了便于進行符合Fed-Std-209E的潔凈度的計算。大流量的采樣(28.3L/min)更能地反映空氣的潔凈狀況，但使zui大采樣濃度降低。
　　5、光檢測器光檢測器是將散射光能量轉換為電信號的光電轉換器件。塵埃粒子計數(shù)器中較常用的光檢測器是光電倍增管和光電二管。光電倍增管把光電子放大幾萬倍后轉換成幾個毫伏到幾十毫伏的電信號，具有光譜線性好、響應時間快、暗電流小的優(yōu)點，缺點是體積大。光電倍增管工作時需加上幾百伏特的負高壓，儀器中有相應的高壓產(chǎn)生電路，在對儀器進行調(diào)試或校準時應注意安全。光電二管是一種受到光照后能產(chǎn)生電子的半導體元件，具有體積小、外圍電路簡單的特點，常與檢測腔做成一體。
　　6、電路系統(tǒng)不同粒徑大小的粒子經(jīng)塵埃粒子計數(shù)器的光電系統(tǒng)轉換后，會產(chǎn)生不同幅度(電壓)的電脈沖信號，粒徑越大，脈沖電壓越高。信號電壓與粒徑之間的關系，也叫轉換靈敏度。對于給定的塵埃粒子計數(shù)器，粒徑大小與脈沖電壓是一一對應的，例如某臺塵埃粒子計數(shù)器的轉換靈敏度為0.3μm對應69mv，0.5μm對應531mv，1.0μm對應701mv等，若塵埃粒子計數(shù)器檢測到一個脈沖為100mv，則這個粒子的大小肯定大于0.3μm而小于0.5μm。塵埃粒子計數(shù)器是測量大于等于某一粒徑的粒子數(shù)量的儀器，其內(nèi)部電路就是統(tǒng)計大于等于某一電壓值的脈沖數(shù)量的電路。對于上段中的例子，測量空氣中大于等于0.3μm粒子的數(shù)量，在電路中就是統(tǒng)計大于等于69mv的脈沖的個數(shù)，測量大于等于0.5μm粒子的數(shù)量，在電路中就是統(tǒng)計大于等于531mv的脈沖的個數(shù)，依此類推。所以儀器對塵埃粒子的測量，主要靠轉換靈敏度這個參數(shù)。

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