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激光粒子計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)工作原理及電路系統(tǒng)

更新時(shí)間:2021-11-17      點(diǎn)擊次數(shù):1217
  激光粒子計(jì)數(shù)器(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,該脈沖信號被輸出并放大,然后進(jìn)行數(shù)字信號處理,通過與標(biāo)準(zhǔn)粒子信號進(jìn)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(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。
 
  激光塵埃粒子計(jì)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(jì)數(shù)器(激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器)的光電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換后,會(huì)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。信號電壓與粒徑之間的關(guān)系,也叫轉(zhuǎn)換靈敏度。對于給定的激光粒子計(jì)數(shù)器,粒徑大小與脈沖電壓是一一對應(yīng)的。
 
  例如某臺(tái)激光塵埃粒子計(jì)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,若激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器檢測到一個(gè)脈沖為100mv,則這個(gè)粒子的大小肯定大于0.3μm而小于0.5μm。激光塵埃粒子計(jì)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(jì)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(jì)大于等于69mv的脈沖的個(gè)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(jì)大于等于531mv的脈沖的個(gè)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(gè)參數(shù)。
 
  另外需要說明的是,每臺(tái)激光粒子計(jì)數(shù)器(激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器)的轉(zhuǎn)換靈敏度均不同,在出廠時(shí)及以后須定期用標(biāo)準(zhǔn)粒子進(jìn)行校準(zhǔn),以獲得最佳轉(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(jì)數(shù)的電路。此外還包括電源、控制、顯示、計(jì)算、打印等電路。