手持微式塵埃粒子計(jì)數(shù)器

隨著電子技術(shù)和環(huán)境控制技術(shù)的飛速發(fā)展，塵埃粒子計(jì)數(shù)器在環(huán)境控制分析中獲得了廣泛應(yīng)用，已成為當(dāng)前環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域中*的關(guān)鍵性設(shè)備。然而，塵埃粒子計(jì)數(shù)器的性能參數(shù)直接決定著儀器的性能，對(duì)其測(cè)量結(jié)果的精度和準(zhǔn)確度有著重要影響，因此，從業(yè)人員需要正確理解儀器性能參數(shù)的各項(xiàng)含義并要學(xué)會(huì)準(zhǔn)確測(cè)量表達(dá)。那么塵埃粒子計(jì)數(shù)器的主要性能參數(shù)通常有哪些呢？

塵埃粒子計(jì)數(shù)器

一、取樣體積
       由于塵埃粒子計(jì)數(shù)器給出的測(cè)試結(jié)果通常為每升空氣中含顆粒多少個(gè)或每立方米空氣中含顆粒多少。因此，塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)試體積是否準(zhǔn)確直接影響著塵埃粒子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)結(jié)果。塵埃粒子計(jì)數(shù)器每次測(cè)量空氣的體積是由塵埃粒子計(jì)數(shù)器內(nèi)置的流量計(jì)以及計(jì)時(shí)器同時(shí)確定的，因此塵埃粒子計(jì)數(shù)器取樣體積是否準(zhǔn)確主要是對(duì)流量計(jì)的流量誤差以及計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)誤差進(jìn)行考核。氣體流量計(jì)的測(cè)試結(jié)果與試驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度以及大氣壓力均有關(guān)系，因此在進(jìn)行流量誤差校準(zhǔn)時(shí)需要同時(shí)確定環(huán)境溫度以及大氣壓力。

二、尺寸校準(zhǔn)
       塵埃粒子計(jì)數(shù)器顯示的顆粒尺寸與儀器內(nèi)部設(shè)定的電壓值存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。塵埃粒子計(jì)數(shù)器的測(cè)量是利用儀器內(nèi)部激光通過(guò)吸入儀器內(nèi)部的懸浮于空氣中的顆粒產(chǎn)生激光散射而設(shè)計(jì)，顆粒尺寸大小不同引起的激光散射量也不同，從而影響光電傳感器測(cè)得的脈沖高度。通過(guò)脈沖高度與儀器內(nèi)部設(shè)定的電壓值進(jìn)行比較從而得到測(cè)量空氣中顆粒的尺寸。因此顆粒尺寸與儀器內(nèi)部設(shè)定的電壓值之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的準(zhǔn)確與否是塵埃粒子計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)的關(guān)鍵。塵埃粒子計(jì)數(shù)器所能測(cè)量的頂小顆粒尺寸是由制造廠商給出的，能測(cè)量的頂大顆粒尺寸取決于塵埃粒子計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)時(shí)采用的動(dòng)態(tài)范圍。動(dòng)態(tài)范圍是指塵埃粒子計(jì)數(shù)器所能測(cè)量的頂大顆粒尺寸與頂小顆粒尺寸之比，塵埃粒子計(jì)數(shù)器的動(dòng)態(tài)范圍一般介于 10∶ 1 ～50∶1。

三、偽計(jì)數(shù)
       塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)試潔凈空氣時(shí)由于傳感區(qū)無(wú)顆粒，計(jì)數(shù)器的顆粒計(jì)數(shù)應(yīng)為 0，但如果塵埃粒子計(jì)數(shù)器的電路系統(tǒng)以及光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲脈沖高度大于塵埃粒子計(jì)數(shù)器設(shè)定的頂小粒徑檔所需要的脈沖高度時(shí)，噪聲會(huì)被當(dāng)成顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)。從理論上來(lái)講，若測(cè)試空氣潔凈時(shí)，塵埃粒子計(jì)數(shù)器頂小粒徑檔測(cè)試結(jié)果應(yīng)能夠滿足廠商規(guī)定要求，若塵埃粒子計(jì)數(shù)器頂小粒徑檔測(cè)試結(jié)果超過(guò)規(guī)定要求的 50% ，就應(yīng)該檢查塵埃粒子計(jì)數(shù)器是否存在問(wèn)題，是否需要維修并重新進(jìn)行校準(zhǔn)。

四、頂大飽和濃度
       為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，從理論上講，同一時(shí)間內(nèi)在傳感器的傳感區(qū)內(nèi)應(yīng)該只有一個(gè)顆粒出現(xiàn)，若有多個(gè)顆粒同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，將會(huì)引起計(jì)數(shù)誤差。當(dāng)傳感器的傳感區(qū)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)顆粒時(shí)，能夠使塵埃粒子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)誤差小于 10% 時(shí)顆粒的頂高濃度，稱為塵埃粒子計(jì)數(shù)器的頂大飽和濃度。其值越高，則儀器的性能越好。頂大飽和濃度決定了塵埃粒子計(jì)數(shù)器所能檢測(cè)顆粒的頂高濃度。因此，在日常測(cè)試過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)顆粒濃度超出了傳感器的重合誤差極限，則應(yīng)對(duì)所檢測(cè)的樣品進(jìn)行稀釋，以降低顆粒濃度。

五、計(jì)數(shù)響應(yīng)

       塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)試高濃度樣品一段時(shí)間后，再測(cè)試其他樣品，前一次測(cè)試結(jié)果可能會(huì)對(duì)后一次結(jié)果產(chǎn)生影響，其影響程度則稱為計(jì)數(shù)響應(yīng)。當(dāng)塵埃粒子計(jì)數(shù)器使用的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一些顆?？赡軙?huì)在傳感器中形成沉積物，若通過(guò)傳感器潔凈空氣體積太少時(shí)，殘余的粒子會(huì)導(dǎo)致塵埃粒子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)響應(yīng)變高，因此需要對(duì)塵埃粒子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)響應(yīng)進(jìn)行考核。

六、分辨率
       分辨率是指塵埃粒子計(jì)數(shù)器區(qū)分不同尺寸顆粒的能力。一般而言，塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量顆粒尺寸是由光通過(guò)懸浮于空氣中顆粒時(shí)產(chǎn)生的折射率確定的，但由于光學(xué)系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)噪聲影響，塵埃粒子計(jì)數(shù)器會(huì)將尺寸相同的顆粒誤認(rèn)為不同尺寸的顆粒，同時(shí)也會(huì)將尺寸相近的不同顆粒誤認(rèn)為同一個(gè)顆粒，從而引起計(jì)數(shù)誤差，因此需要對(duì)塵埃粒子計(jì)數(shù)器的分辨率進(jìn)行考核。分辯率決定了塵埃粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)顆粒尺寸的精確度，其值越小，儀器的性能越好。分辨率檢測(cè)時(shí)選用的單分散球形顆粒的顆粒尺寸一般為儀器頂小粒徑檔對(duì)應(yīng)尺寸的 2 倍。

七、計(jì)數(shù)效率
       計(jì)數(shù)效率是指塵埃粒子計(jì)數(shù)器采樣口所吸入的采樣空氣中，塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)得的顆粒數(shù)量與實(shí)際顆粒數(shù)量之間的比值，計(jì)數(shù)效率是由塵埃粒子計(jì)數(shù)器本身的光學(xué)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及采樣口的設(shè)計(jì)原理決定的。塵埃粒子計(jì)數(shù)器測(cè)試結(jié)果包含顆粒的尺寸以及顆粒的數(shù)量，顆粒數(shù)量測(cè)試是否準(zhǔn)確是塵埃粒子計(jì)數(shù)器考核的關(guān)鍵，因此需要對(duì)塵埃粒子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)效率進(jìn)行考核。隨著顆粒尺寸的減小，計(jì)數(shù)效率會(huì)逐漸降低，計(jì)數(shù)效率接近 50% 時(shí)，加入顆粒的尺寸為塵埃粒子計(jì)數(shù)器所能測(cè)量的頂小顆粒尺寸。