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【激光粒子計數(shù)器】激光粒子計數(shù)器四個常見問題

時間:2020-06-12    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
1.激光粒子計數(shù)器的優(yōu)劣

激光粒子計數(shù)器的優(yōu)劣

  判斷激光粒子計數(shù)器的優(yōu)劣,主要看其以下幾個方面:

  1、粒度測量范圍:粒度范圍寬,適合的應(yīng)用廣。不僅要看其儀器所報出的范圍,而是看超出主檢測器面積的小粒子散射(〈0.5μm〉如何檢測??梢缘耐緩绞侨秶苯訖z測,這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測試,再用計算機擬合成一張圖譜,肯定帶來誤差。

  2、激光光源:一般選用2mW激光器,功率太小則散射光能量低,造成靈敏度低;另外,氣體光源波長短,穩(wěn)定性優(yōu)于固體光源。

  3、檢測器:因為激光衍射光環(huán)半徑越大,光強越弱,極易造成小粒子信/噪比降低而漏檢,所以對小粒子的分布檢測能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形,半圓形和扇形幾個階段。

  4、是否使用完全的米氏理論:因為米氏光散理論非常復(fù)雜,數(shù)據(jù)處理量大,所以有些廠家忽略顆粒本身折光和吸收等光學(xué)性質(zhì),采用近似的米氏理論,造成適用范圍受限制,漏檢幾率增大等問題。

  5、準(zhǔn)確性和重復(fù)性指標(biāo)越高越好。采用NIST標(biāo)準(zhǔn)粒子檢測。

  6、穩(wěn)定性:儀器穩(wěn)定性包括光路的穩(wěn)定性和分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和周圍環(huán)境的影響。一般來講選用氣體激光器,使用光學(xué)平臺,有助于光路的穩(wěn)定。內(nèi)部發(fā)熱部件(如50瓦的鎢燈)將影響光路周圍環(huán)境。

  7、掃描速度(粒子計數(shù)器):掃描速度快可提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,重復(fù)性和穩(wěn)定性。

  8、可自動對中,無需要換鏡頭,可自動校正

  9、使用和維護的簡便性:關(guān)于這一點,在購買之前往往被忽視,而實際上直接決定了儀器使用效率和壽命。了解的方法是對儀器結(jié)構(gòu)的了解和其他已有用戶的反映。拆卸、清洗是否方便:粒度儀分為主機和分散器兩部分。而樣品流動池總是需要定期清洗的,清洗間隔視樣品性質(zhì)而定。將主機和分散器合二為一的儀器往往將樣品池深置于儀器內(nèi)部,取出和拆卸均很繁瑣,且極易碰壞光路系統(tǒng)。粒子計數(shù)器

  10、是否符合國際標(biāo)準(zhǔn):ISO13320標(biāo)準(zhǔn)是對激光粒度分析儀的基本要求。但并不是所有制造商都按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在測量亞微米粒子分布過程中,采用非激光衍射方法是不符合ISO13320標(biāo)準(zhǔn)的。

  11、分散器:是否具有超聲和攪拌等物理分散功能,超聲功率和攪拌速度是否連續(xù)可調(diào),是保證分析結(jié)果重復(fù)性的關(guān)鍵。

激光粒子計數(shù)器
激光粒子計數(shù)器 激光粒子計數(shù)器的優(yōu)劣_激光粒子計數(shù)器
2.激光粒子計數(shù)器測試前后的注意事項

激光粒子計數(shù)器測試前后的注意事項

  激光粒子計數(shù)器測試前的注意事項:

  1、測試場所

  該儀器以在超凈間內(nèi)使用為前提。請避免在辦公室?切削加工車間?屋外?吸煙處等一般的工作場所和超凈室的更衣室使用。容易污染本體內(nèi)部,加快維修周期。

  2、連接采樣管

  在采集遠處的空氣時,在本體上部的進入口上接上采樣管(用戶準(zhǔn)備)。

  使用采樣管時的注意事項

  材質(zhì):采樣管請使用金屬(不銹鋼?銅?鋼?合金)?玻璃或者合成樹脂的(無耐電性非可塑性的管)。

  長度:采樣管如過長,因配管的彎曲而產(chǎn)生壓力損失,折彎而產(chǎn)生堵塞,容易縮短內(nèi)部泵的壽命,加快維修周期。另外,產(chǎn)生粒子的沉降損失,降低測試精度。采樣管的長度,請使用1m以下的長度。

  壓力損失:如壓力損失過大,將不能保證吸引流量0.1(±10%)cf/min。采樣管的壓力損失請保持在1kPa(約100mmH2O)以下。

  激光粒子計數(shù)器測試后的注意事項:

  內(nèi)部清洗:

  如在高濃度的環(huán)境下測試,有時將污染本體的內(nèi)部。測試結(jié)束時或高濃度測試后,請一定進行內(nèi)部的清洗。

  內(nèi)部清洗?保管方法:

  ①清洗前請將本體的泵停止(停止測試)。

 ?、谟酶綆У墓?,請把過濾器插到本體上部的進入口上。

  管兒插到進入口時,因管兒的折彎,有可能一時堵住吸引口。此時,如果是測試狀態(tài),泵將產(chǎn)生超負(fù)荷,縮短泵的使用壽命。因此,請注意。

 ?、蹨y試單位設(shè)定為計數(shù)值(CNT)后,請開始測試。

 ?、苡嫈?shù)值穩(wěn)定,確認(rèn)不增加?減少的狀態(tài)保持10秒以上后,請結(jié)束測試。

 ?、菡堦P(guān)掉電源,把帽兒裝到進入口上。

  保管時,本體內(nèi)部有受到污染的可能,所以,請務(wù)必蓋上帽兒。

激光粒子計數(shù)器
激光粒子計數(shù)器 激光粒子計數(shù)器測試前后的注意事項_激光粒子計數(shù)器
3.四通道激光粒子計數(shù)器的基本原理是怎樣的呢?

四通道激光粒子計數(shù)器的基本原理是怎樣的呢?

  四通道激光粒子計數(shù)器是光學(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;

  該脈沖信號被輸出并放大,然后進行數(shù)字信號處理,通過與標(biāo)準(zhǔn)粒子信號進行比較,將對比結(jié)果用不同的參數(shù)表示出來。

  空氣中的微粒在光的照射下會發(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)。

  是就散射光強度和微粒大小而言,有一個基本規(guī)律,就是微粒散射光的強度隨微粒的表面積增加而增大。

  這樣只要測定散射光的強度就可推知微粒的大小,實際上,每個粒子產(chǎn)生的散射光強度很弱,是一個很小的光脈沖;

  需要通過光電轉(zhuǎn)換器的放大作用,把光脈沖轉(zhuǎn)化為信號幅度較大的電脈沖,然后再經(jīng)過電子線路的進一步放大和甄別,從而完成對大量電脈沖的計數(shù)工作。

  此時,電脈沖數(shù)量對應(yīng)于微粒的個數(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數(shù)器的基本原理。

  四通道激光粒子計數(shù)器的電路系統(tǒng)介紹

  不同粒徑大小的粒子經(jīng)激光塵埃粒子計數(shù)器的光電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換后,會產(chǎn)生不同幅度(電壓)的電脈沖信號,粒徑越大,脈沖電壓越高。

  號電壓與粒徑之間的關(guān)系,也叫轉(zhuǎn)換靈敏度。對于給定的四通道激光粒子計數(shù)器,粒徑大小與脈沖電壓是一一對應(yīng)的。

  例如某臺四通道激光粒子計數(shù)器的轉(zhuǎn)換靈敏度為0.3μm對應(yīng)69mv,0.5μm對應(yīng)531mv,1.0μm對應(yīng)701mv等,;

  激光塵埃粒子計數(shù)器檢測到一個脈沖為100mv,則這個粒子的大小肯定大于0.3μm而小于0.5μm。

  激光塵埃粒子計數(shù)器是測量大于等于某一粒徑的粒子數(shù)量的儀器,其內(nèi)部電路就是統(tǒng)計大于等于某一電壓值的脈沖數(shù)量的電路。

  對于上段中的例子,測量空氣中大于等于0.3μm粒子的數(shù)量,在電路中就是統(tǒng)計大于等于69mv的脈沖的個數(shù);

  測量大于等于0.5μm粒子的數(shù)量,在電路中就是統(tǒng)計大于等于531mv的脈沖的個數(shù),依此類推。

  所以儀器對塵埃粒子的測量,主要靠轉(zhuǎn)換靈敏度這個參數(shù)。

  另外需要說明的是,每臺四通道激光粒子計數(shù)器的轉(zhuǎn)換靈敏度均不同,在出廠時及以后須定期用標(biāo)準(zhǔn)粒子進行校準(zhǔn),以獲得zui佳轉(zhuǎn)換靈敏度值。

  電路系統(tǒng)就是完成對脈沖信號的放大、甄別、計數(shù)的電路。此外還包括電源、控制、顯示、計算、打印等電路。

粒子計數(shù)器
粒子計數(shù)器 四通道激光粒子計數(shù)器的基本原理是怎樣的呢?_粒子計數(shù)器
4.激光粒子計數(shù)器的兩種激光器特點及原理

激光粒子計數(shù)器因其測試粒子數(shù)量及密度的準(zhǔn)確性而深受潔凈區(qū)檢測人員的認(rèn)可,目前市場上流行的激光粒子計數(shù)器品牌很多,但是,按照用于粒子計數(shù)的激光器的種類來劃分,主要有兩種:一種是氣體激光器,如氦氖(HeNe)激光器和氬離子(arg-ion)激光器;另外就是半導(dǎo)體激光器。

  氣體激光器發(fā)明于1960年,而半導(dǎo)體激光器發(fā)明于1962年。開始時這些激光器很貴,但是隨著它們變成具有經(jīng)濟效益時,在粒子計數(shù)器中,就用氣體激光取代了白光。而到了20世紀(jì)80年代末,在絕大多數(shù)場合下,更便宜的半導(dǎo)體激光器又取代了氣體激光器。

  氣體激光器能夠生產(chǎn)強烈的單色光,有時甚至是偏振光。氣體激光器產(chǎn)生準(zhǔn)直高斯光束,而半導(dǎo)體激光器則產(chǎn)生出一個小的發(fā)散點光源,通常發(fā)散光有兩個不同的軸,并且總是出現(xiàn)多種模式。

  由于發(fā)散光具有多軸性,半導(dǎo)體激光器通常都有一個橢圓形的輸出,這帶來了一定的挑戰(zhàn),也帶來了一定的優(yōu)勢。

  不同軸的散射光意味著要么勉強接受這一橢圓形的輸出,要么設(shè)計一套復(fù)雜而昂貴的光學(xué)鏡來做補償。另一方面,橢圓光束很適合用于某些應(yīng)用,利用長軸,可以得到更好的覆蓋范圍。

  總之,氦氖激光器的輸出“直接可用,無需增加任何光學(xué)元件。要想產(chǎn)生類似于氦氖激光器的光束,從半導(dǎo)體激光器出來的光必須經(jīng)過透鏡聚焦,這會導(dǎo)致光能的損耗。但是,半導(dǎo)體激光器的成本低、體積小、工作電壓低、功耗小,成為粒子計數(shù)器的優(yōu)先選擇。

  在要求高靈敏度的應(yīng)用中,氦氖激光器可以用于開式腔模式,產(chǎn)生很大的功率。因為樣本要通過光學(xué)空腔諧振器,當(dāng)粒子濃度較高時,激光會中斷(無法維持“Q因子),所以此時這種類型的激光不適用。

  總之,激光粒子粒度分析器是用物理的方法測試固體顆粒的大小和分布的一種儀器。根據(jù)測試原理的不同分為沉降式粒度儀、沉降天平、激光粒度儀、光學(xué)顆粒計數(shù)器、電阻式顆粒計數(shù)器、顆粒圖像分析儀等。





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