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激光尘埃粒子计数器的原理、应用及组成
3.3 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。激光尘埃粒子计数器中最常用的光检测器是光电倍增管和光电二极管。
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,具有光谱线性好、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。光电二极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。
3.4流量监控
激光尘埃粒子计数器的采样流量一般为2.83L/min或28.3L/min,进口仪器常标识为0.1cfm(立方英尺每分钟)或1cfm,主要是为了便于进行符合Fed-Std-209E的洁净度的计算。大流量的采样(28.3L/min)更能准确地反映空气的洁净状况,但使最大采样浓度降低。
3.5气泵及过滤器
气泵位于激光尘埃粒子计数器内部,气泵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0.3μm以上的微粒,以免从仪器排出的空气对洁净区产生影响。
3.6电路系统
不同粒径大小的粒子经激光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。对于给定的激光尘埃粒子计数器,粒径大小与脉冲电压是一一对应的,例如某台激光尘埃粒子计数器的转换灵敏度为0.3μm对应69mv,0.5μm对应 531mv,1.0μm对应701mv等,若激光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0.3μm而小于0.5μm。激光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 0.3μm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0.5μm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,每台激光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,以获得最佳转换灵敏度值。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。
二、使用激光尘埃粒子计数器的注意事项.
1、当入口管被盖住或被堵塞,不要启动计数仪
2、激光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
3、不要测有可能产生反应的混合气体(如氢气和氧气)。这此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更多的信息。
4、没有高压减压设备(如高压扩散器)不要取样压缩空气,所有的颗粒计数仪被设计用于在一个大气压下操作。
5、水,溶液或其它液体都不能从入口管进入传感器。
6、颗粒计数仪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。
7、取样时,僻免取样从计数器本身排出来的或被计数器出来的气体所污染的气体。
8、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。

