1.引言
Fes /8*- v9l| MI15V 目前使用
激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的用戶越來越多，激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、精密機(jī)械、彩管制造、微生物等行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)對各種潔凈等級(jí)的工作臺(tái)、凈化室、凈化車間的凈化效果、潔凈級(jí)別進(jìn)行監(jiān)控，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器是用來測量空氣中塵埃微粒的數(shù)量及粒徑分布的儀器，從而為空氣潔凈度的評(píng)定提供依據(jù)。常見的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器是 光散射式（DAPC）的，測量粒徑范圍 0.1-10μm，此外還有凝聚核式的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器（CNC），可測量尺寸更小的塵埃粒子。本文將介紹光散射式激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器。
CO "Nv ,Cj` 0v# 2.激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的工作
原理 !KmSLr7xU
bj U]] 激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器基本原理是
光學(xué)傳感器的探測激光經(jīng)塵埃粒子散射后被光敏元件接收并產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)被輸出并放大，然后進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，通過與標(biāo)準(zhǔn)粒子信號(hào)進(jìn)行比較，將對比結(jié)果用不同的
參數(shù)表示出來�？諝庵械奈⒘Ｔ诠獾恼丈湎聲�(huì)發(fā)生散射，這種現(xiàn)象叫光散射。光散射和微粒大小、光波
波長、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關(guān)。但是就散射光強(qiáng)度和微粒大小而言，有一個(gè)基本規(guī)律，就是微粒散射光的強(qiáng)度隨微粒的表面積增加而增大。這樣只要測定散射光的強(qiáng)度就可推知微粒的大小，實(shí)際上，每個(gè)粒子產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度很弱，是一個(gè)很小的光脈沖，需要通過光電轉(zhuǎn)換器的放大作用，把光脈沖轉(zhuǎn)化為信號(hào)幅度較大的電脈沖，然后再經(jīng)過電子線路的進(jìn)一步放大和甄別，從而完成對大量電脈沖的計(jì)數(shù)工作。此時(shí)，電脈沖數(shù)量對應(yīng)于微粒的個(gè)數(shù)，電脈沖的幅度對應(yīng)于微粒的大小。這就是 光散射式激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的基本原理。
I 2*\J)|f 9Xeg &Z|! 3.激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的組成
o|c%uw Ugv"A;l 3.1光源
L=<{tzTc XV:icY 光源是激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的關(guān)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。激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的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(jī)后需要預(yù)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He-Ne激光器、激光二極管。采用普通光源的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器對0.3μm以下的微粒信號(hào)響應(yīng)很低，其信號(hào)幅度與計(jì)數(shù)器本身的噪聲幅度相差無幾，信號(hào)很難從噪聲中檢測出來。此類儀器雖然標(biāo)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激光塵埃粒子計(jì)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。
hV[= jHBP:c 3.2 測量腔
8B|B[,` }XIUz | 測量腔是進(jìn)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(xué)系統(tǒng)使光源經(jīng)
透鏡、狹縫照射到測量腔中，形成一個(gè)體積約幾個(gè)立方毫米的光敏感區(qū)。當(dāng)空氣中的塵埃通過光敏感區(qū)時(shí)，會(huì)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。
KmaMS(A(3 5J m %*Wb 3.3 光檢測器
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d/&~IR 光檢測器是將散射光能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換器件。激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器中最常用的光檢測器是光電倍增管和光電二極管。
^fT?(y_= e uI+^8-HZ; 光電倍增管把光電子放大幾萬倍后轉(zhuǎn)換成幾個(gè)毫伏到幾十毫伏的電信號(hào)，具有光譜線性好、響應(yīng)時(shí)間快、暗電流小的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是體積大。光電倍增管工作時(shí)需加上幾百伏特的負(fù)高壓，儀器中有相應(yīng)的高壓產(chǎn)生電路，在對儀器進(jìn)行調(diào)試或校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意安全。光電二極管是一種受到光照后能產(chǎn)生電子的
半導(dǎo)體元件，具有體積小、外圍電路簡單的特點(diǎn)，常與檢測腔做成一體。
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