在线激光尘埃粒子计数器的工作方式主要基于激光散射技术,微粒通过激光光束时会散射光线,这些散射光被检测器捕捉并转换为电信号,进一步分析得到粒子大小和数量的信息。广泛应用于医药、电子、精密机械等行业,其核心功能在于实时监测和控制环境中的空气质量,从而确保产品和生产过程的质量。
1.光源和光学系统
光源类型:激光尘埃粒子计数器的光源通常包括普通光源和激光光源。普通光源如碘钨灯,虽然体积较大且发热量高,但需要预热才能达到稳定状态。而激光光源如HeNe激光器或激光二极管,则具有体积小、稳定性高和寿命长的优点,适用于长期连续监测。
光学系统:由透镜和狭缝组成的光学系统将光源精确地照射到测量腔中,形成一个光敏感区,当空气中的悬浮微粒通过这一区域时,即会发生光散射现象。
2.测量腔和光检测器
测量腔:这是一个进行微粒观测的空间,被采集的空气样本需要从测量腔内穿过。当微粒通过激光照射区域时,散射出的光能被集光透镜收集并投射到光检测器上。
光检测器:常用光电倍增管和光电二极管作为光检测器,它们可以将散射光能量转换为电信号。光电倍增管在响应时间快、暗电流小的优势下,需高压支持,而光电二极管则因体积小、外围电路简单而被广泛应用。
3.流量监控和气泵
流量监控:采样流量一般设定为2.83L/min或28.3L/min,以确保符合洁净度计算的标准。大流量采样更能准确反映空气洁净状况,但也会使最大采样浓度降低。
气泵及过滤器:气泵使仪器产生稳定的采样流量,过滤器则防止0.3微米以上的微粒从仪器排出后影响洁净区环境。
4.在线激光尘埃粒子计数器数据处理和显示
信号转换与处理:通过光电转换器将光脉冲转化为电脉冲,再经电子线路放大和甄别,最终完成对大量电脉冲的计数工作。每个电脉冲的幅度对应微粒的大小,数量对应微粒个数。
数据显示:内置微机控制测量参数设定、结果显示、按键操作、数据存储等功能,可同时显示环境的温湿度并监测报告激光粒子传感器的工作状态。
5.多通道粒径测量和灵敏度
多通道测量:设备通常具备多个通道,可同时测量不同粒径的粒子,如0.3微米、0.5微米、1.0微米等,以提供全面的空气质量数据。
灵敏度和信噪比:由于激光光源的高稳定性和集中性,采用激光光源的设备具有较高的信噪比,能检测到0.1微米的微粒。