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尘埃粒子计数器的五大知识点，新手需掌握
发布时间2018-09-14 浏览次数：948
一、实际购买尘埃粒子计数器时应注意的问题
在粒子计数器的选购中，现有粒子计数器型号种类繁多。
用户先应选择满足使用需求的粒子计数器，其次才是粒子计数器的价格问题。目前市场产品以台式和便携式粒子计数器为主，按光源则是白光和激光粒子计数器的较量；性能上又是国产与进口粒子计数器的拼杀。
台式和便携式粒子计数器在流量和精度，以及产品技术和器件上存在较大差异，但便携式替代台式的趋势越发明显，流量问题使便携式无法和台式相提并论。
白光和激光粒子计数器主要存在测试精度和产品性能的大差异，必然导致价格的优劣。前者较之后者精度差，性能欠佳，光源使用寿命不长；但却以低的价格深受客户欢迎。
国产与进口粒子计数器价格差异较大，产品性能相距较远。
二、尘埃粒子计数器的组成及各部分功能
1、光源
光源是尘埃粒子计数器的关键部件，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、激光二管
采用普通光源的尘埃粒子计数器对０．３［ｃｍ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０．３Ｋｍ这一通道，但只适于测定大于０．３ｐｍ特别是０．５［Ｌｍ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．ｌ［ＣＭ的微粒。
2、气泵及过滤器
气泵位于仪器内部，使仪器产生采样流量。气泵要求噪音低、振动小、产生的气流稳定。过滤器应能过滤掉０．３ｆｔｍ以上的微粒，以免从仪器排出的空气对洁净区产生影响。
3、流里监控
目前国产尘埃粒子计数器常采用转子流量计作流量指示，则仪器的流量调节大多数是直接调节转子流量计上的旋钮，此时仪器的控制电路对流量是没有监控的。进口尘埃粒子计数器通过流量传感器对流量进行监测，通过手动调节或自动反馈调节。
尘埃粒子计数器的采样流量一般为２．８３Ｌ／ｍｉｎ或２８．３Ｌ／ｍｉｎ（进口仪器常以“立方英尺每分”为单位，标记为０．ｌｃｆｍ或ｌｃｆｍ），主要是为了便于进行符合Ｆｅｄ一Ｓｔｄ一２０９Ｅ的洁净度的计算。
大流量的采样（２８．３Ｌ／ｍｉｎ）能准确地反映空气的洁净状况，但使zui大采样浓度降低。
4、测且腔
测量腔是进行微粒观测的空间，被采集的空气要从测量腔内穿过。仪器的光学系统使光源经透镜、狭缝照射到测量腔中，形成一个体积约几个立方毫米的光敏感区。当空气中的尘埃通过光敏感区时，会散射出一部分光能量，被与人射光成一角度（９００或７００）的集光透镜收集，再投射到光检测器上。
5、光检测器
光检测器是将散射光能量转换为电信号的光电转换器件。尘埃粒子计数器中zui常用的光检测器是光电倍增管和光电二管。
光电倍增管把光电子放大几万倍后转换成几个毫伏到几十毫伏的电信号，光谱具有线性好、响应时间快、暗电流小的优点，缺点是体积大。光电倍增管工作时需加上几百伏特的负高压，仪器中有相应的高压产生电路，在对仪器进行调试或校准时应注意安全。
光电二管是一种受到光照后能产生电子的半导体元件，具有体积小、外围电路简单的特点，常与检测腔做成一体。
6、电路系统
不同粒径大小的粒子经尘埃粒子计数器的光电系统转换后，会产生不同幅度（电压）的电脉冲信号，粒径越大，脉冲电压越高。信号电压与粒径之间的关系，也叫转换灵敏度。对于给定的尘埃粒子计数器，粒径大小与脉冲电压是一一对应的，例如某台尘埃粒子计数器的转换灵敏度为０．３［ｔｍ对应６９ｍＶ，０．５ｔＬｍ对应５３１ｍＶ，１．０１ｉｍ对应７０１ｍＶ等，若尘埃粒子计数器检测到一个脉冲为１００ｍｖ，则这个粒子的大小肯定大于０．３ｆｍ而小于０．５ｒＬｍｏ
尘埃粒子计数器是测量大于等于某一粒径的粒子数量的仪器，其内部电路就是统计大于等于某一电压值的脉冲数量的电路。对于上段中的例子，测量空气中大于等于０．３１ｍ粒子的数量，在电路中就是统计大于等于６９ｍＶ的脉冲的个数，测量大于等于０．５ｔｒ．ｍ粒子的数量，在电路中就是统计大于等于５３１ｍＶ的脉冲的个数，依此类推。所以仪器对尘埃粒子的测量，主要靠转换灵敏度这个参数。
另外需要说明的是，每台尘埃粒子计数器的转换灵敏度均不同，在出厂时及以后须定期用标准粒子进行校准，以获得zui佳转换灵敏度值。
电路系统就是完成对脉冲信号的放大、甄别、计数的电路。此外还包括电源、控制、显示、计算、打印等电路。
三、尘埃粒子计数器的正确操作
１、准备操作
⑴打开电源开关，按“确认”键将屏幕调至图（四）测量界面，观看电池符号，若电池电量不足，则将电源适配器插入“电源插座”，给电池充电，同时仪器也可正常操作使用。
⑵开机预热1分钟左右。
⑶过滤器自净口与采样口相连，按“确认”两次进入测量界面，打开“采样”，使仪器自净清零。
２、操作步骤
将采样头接在“采样口”处。
在参数设置界面下按 “▲”“▼”及“确认“键，设定所需工作参数。若数据库清零，将光标移至数据清零处，按“▲”令数字由“0”改成“5”然后按“确认”键，数字变成“9”即可。若不修改工作参数，直接按“确认”键进入测量界面。
按“确认”键进入测量界面后，按“采样”键，打开泵源进行采样测试，采集数据。若采样结果理想，则按“确认”键，令液晶屏下方“Rec”为ON，存贮采样数据，否则就按“确认”键，令“Rec”为OFF。按“模式”键，转换显示方式。按“▲”“▼”键，在*、第三状态可翻动观察以前某周期采样记录。再按“采样”键，则为关。
在测试界面时，若需改变工作参数，按“退出”键退回到参数设置状态进行。
四、尘埃粒子计数器的工作原理
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。
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。
五、粒子计数器的使用注意事项
1、水，溶液或其它液体都不能从入口管进入传感器。
2、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zui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。
3、当入口管被盖住或被堵塞，不要启动计数仪
4、应该在洁净环境下使用，以防止对激光传感器的损伤
5、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。
6、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。
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，加要小心，以免损坏内部元件。
8、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。测这些气体需与厂家联系为取得多的信息。
9、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。