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尘埃粒子计数器重合误差究竟是怎么产生的呢 尘埃粒子计数器如何操作

时间:2020-08-06    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
        尘埃粒子计数器相信大家都很熟悉,目前我国广泛使用的是激光尘埃粒子计数器。进入正题之前,让我们再复习一下“激光尘埃粒子计数器”。激光尘埃粒子计数器是用来测定洁净空气中离散粒子的粒径及其粒子浓度的仪器,用以确定洁净室、洁净区的洁净度等级,也可以用来对洁净工作台和过滤器等的性能进行检测。
        前尘埃粒子计数器已被广泛的应用于半导体、卫生、制药、防疫等各行各业中。它采用光散射原理将粒子的光散射信号通过光电器件转换成电信号,根据电信号脉冲高度的大小,经过一系列处理即可判断所测量粒子粒径的大小,该方法具有自动、实时、不破坏测试状态等优点。
        随着科技的迅速发展,人们对尘埃粒子计数器的要求也越来越高,需要检测的粒径也越来越小,对仪器的准确性要求越来越严格。翻阅资料,我发现国外国外所有尘埃粒子计数器的性能指标上都有一项技术参数重合误差。那么,重合误差究竟是怎么产生的呢?
        当有多个颗粒同时出现在光敏区时,光电器件所接收的信号是所有颗粒散射光的总和,这样仪器显示的测量结果即为一颗较大粒径的粒子,显示的结果比实际数量要少。尘埃粒子计数器的光敏区越大,在光敏区同时出现两个甚至两个以上粒子的可能性就越大。而气体中粒子浓度越高,光敏区同时出现两个以上粒子的可能性也越大。重合误差的大小直接影响仪器所给出测量值的准确程度。
        而由于种种条件的限制,我国现有的校准规范中并没有对此项参数的要求。那么,可以根据公式计算重合误差。在动态情况下,如果一个粒子进入光敏区之前,光敏区无任何粒子,此时计数器仍然显示为一个粒子,这种情况下粒子的计数由下式给出:其中,Ni 为仪器所显示的粒子浓度;Nt 为粒子浓度;V 为光敏区容积。此公式可以对常规尘埃粒子计数器的重合计数误差作一个比较保守的计算。
        在实际应用中,我们可以通过稀释的办法来减少重合计数的误差,即降低 Nt ,但是稀释往往会引起大粒子的损失。这里要敲黑板了哦,稀释可以减少重合误差,那如何稀释颗粒才能保证大粒子损失最小呢?洁净室及大浓度颗粒测量任务中经常需要准确稀释气溶胶颗粒,且要求气溶胶稀释前后粒径分布保持不变。所以,粒子稀释器的应用越来越多。
        电子产品、医药产品、光学精密器件等行业对洁净室的洁净度要求越来越高,所以用来检测环境洁净等级的尘埃粒子计数器的准确性就变得尤为重要。而重合误差使得我们的测量结果低于实际情况,产生一定的计数损失,这对于客观的反映实际环境的情况是不利的。尤其是测量大浓度颗粒,重合误差影响会更大,所以必要情况下,是需要使用粒子稀释器稀释气溶胶颗粒。



    尘埃粒子计数器广泛应用于生物制药、微电子制造、实验室和微生物等行业的洁净室检测中了,可以对洁净室、无尘车间、加工制造厂房的洁净度、净化效果进行监控的作用,确保产品的安全和质量。


    尘埃粒子计数器原理是空气中的微粒如果在光的照射下就会有散射的现象,这种现象被称为光散射。光散射和微粒的体积、光波的长度、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。微粒散射光的强度会随微粒的表面积增加而增大。而尘埃粒子计数器工作原理就是把来自光源的光线被透镜组聚焦于测量腔内,当空气中的每一个粒子快速地通过测量腔时,便把入射光散射一次,形成一个光脉冲信号。

 


    那么,尘埃粒子计数器如何使用才能延长寿命?


    1、粒子计数器主要用来测试净化车间干净的环境,当测的地方有松散颗粒的材质,灰尘源,喷雾处时,须最少保持距进口管至少十二英寸远。以免以上的颗粒及液体污染传感器及管路;


    2、禁止抽取含有油污、腐蚀性物质的气体,也不要测有可能产生反应的混合气体(如氢气和氧气)。这些气体也可能在计数器内产生爆炸,如果测这些气体需与厂家联系,取得更多的信息再进行操作;


    3、当入口管被盖住或被堵塞,不要启动尘埃粒子计数仪;


    4、在连接外置打印机或连接外接温湿度传感器时,需先关掉计数器;当执行打印操作时,打印机上须有打印纸,否则会损伤打印头;


    5、水溶液或其它液体都不能从入口管进入传感器;


    6、取样时,避免取样从计数器本身排出来的气体所污染的气体;


    7、在搬运时,应轻搬轻放,少受振动、冲击。特别是对于台式的粒子计数器,更加要小心,以免损坏内部元件;


    8、没有高压减压设备(如高压扩散器)不要取样压缩空气,所有的计数器被设计用于在一个大气压下操作。仪器的工作位置和采样口应处于同一气压和同一温湿度环境下,保证仪器正常工作;


    9、尘埃粒子计数器应该在洁净环境下使用,以防止对激光传感器的损伤。


    光源


    光源是尘埃粒子数器的关键部件,对仪器的性能影响很大。光源要求稳定性高、寿命长、不受干扰。


    光源有普通光源和激光光源两种。普通光源为碘钨灯,体积大、发热量高、寿命短,开机后需要预热。激光光源为激光器,体积小、稳定性高、寿命长,常与检测腔及光检测器做成一体,组成传感器。常见的激光光源有HeNe激光器、激光二极管


    采用普通光源的尘埃粒子计数器对0.3μm以下的微粒信号响应很低,其信号幅度与计数器本身的噪声幅度相差无几,信号很难从噪声中检测出来。此类仪器虽然标有0.3μm这一通道,但只适于测定大于0.3μm特别是0.5μm以上的微粒。


    由于激光的单色性好,光能量集中稳定,所以采用激光光源的尘埃粒子计数器其传感器有较高的信噪比,此类仪器有些能检测到0.1μm的微粒。





                           新款尘埃粒子计数器的具体工作原理

 

尘埃粒子计数器是用于测量洁净环境中单位体积内尘埃粒子数和粒径分布的仪器。它可广泛应用于为各省市药检所、血液中心、防疫站、疾控中心、质量监督所等机构、电子行业、制药车间、半导体、光学或精密机械加工、塑胶、喷漆、医院、环保、检验所等生产企业和科研部门。

  空气中的微粒在光的照射下会发生散射,这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言,有一个基本规律,就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小,就是光散射式粒子计数器的基本原理。实际上,每个粒子产生的散射光强度很弱,是一个很小的光脉冲,需要通过光电转换器的放大作用,把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲,然后再经过电子线路的进一步放大和甄别,从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时,电脉冲数量对应于微粒的个数,电脉冲的幅度对应于微粒的大小。

  尘埃粒子计数器的具体工作原理:来自光源的光线被透镜组聚焦于测量腔内,当空气中的每一个粒子快速地通过测量腔时,便把入射光散射一次,形成一个光脉冲信号。这一光信号经过透镜组2被送到光检测器,正比地转换成电脉冲信号,再经过仪器电子线路的放大、甄别,拣出需要的信号,通过计数系统显示出来。

  需要指出的是,虽然仪器称为"计数器",但是仪器分辨微粒大小的能力更为重要。因为电脉冲的计数很简单,而判断粒子的大小非常重要。

 




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