光學(xué)粒子計數(shù)器的核心原理基于光散射現(xiàn)象。當(dāng)光束(如激光或LED光源)照射到空氣中的懸浮顆粒時,顆粒會散射光線,散射光的強度與顆粒的尺寸、形狀及折射率相關(guān)。儀器通過光電探測器捕捉散射光信號,將其轉(zhuǎn)換為電脈沖,進(jìn)而分析顆粒的數(shù)量、粒徑分布等參數(shù)。
1.光源類型:
-激光光源:單色性好、方向性強,適用于高精度檢測,常用于激光粒子計數(shù)器(如潔凈室檢測)。
-寬帶光源(如白光或LED):成本較低,但分辨率受限,多用于普通環(huán)境監(jiān)測。
2.散射光檢測:
光電探測器通常以特定角度(如90°或前向散射)接收散射光。散射光強度與顆粒體積成正比,通過脈沖信號的高度可反演顆粒粒徑(需標(biāo)準(zhǔn)粒子校準(zhǔn))。
3.流量控制:
通過氣溶膠噴嘴或鞘流技術(shù)輸送樣品空氣,確保顆粒逐個通過檢測區(qū),避免多次計數(shù)或漏檢。
光學(xué)粒子計數(shù)器的測定步驟:
1.準(zhǔn)備工作:
-清潔儀器:確保光學(xué)窗口、傳感器等部件干凈無灰塵和污漬,可使用干凈的軟布或?qū)S们鍧嵐ぞ咻p輕擦拭。
-校準(zhǔn)儀器:根據(jù)儀器的使用說明書,進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)過程可能包括零點校準(zhǔn)、量程校準(zhǔn)等,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。有些儀器可能需要使用標(biāo)準(zhǔn)粒子源進(jìn)行校準(zhǔn)。
-檢查電池或電源:如果使用電池供電,確保電池電量充足;如果使用外接電源,檢查電源連接是否正常。
-預(yù)熱儀器:部分光學(xué)粒子計數(shù)器在開機后需要預(yù)熱一段時間,以達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。按照儀器說明書的要求進(jìn)行預(yù)熱操作。
2.設(shè)置參數(shù):
-選擇測量模式:根據(jù)實際需求,選擇合適的測量模式,如連續(xù)測量模式、定時測量模式等。
-設(shè)置粒徑范圍:根據(jù)需要測量的粒子粒徑,設(shè)置相應(yīng)的粒徑范圍。不同的光學(xué)粒子計數(shù)器可能具有不同的粒徑測量范圍,可根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行選擇。
-設(shè)定采樣時間:確定每次測量的采樣時間長度,采樣時間過短可能導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確,過長則可能影響測量效率。
3.開始測量:
-放置儀器:放置在需要測量的位置,確保儀器的進(jìn)氣口與周圍空氣充分接觸,避免遮擋或堵塞進(jìn)氣口。
-啟動測量:按下儀器上的測量按鈕或按照儀器的操作界面提示啟動測量程序。在測量過程中,儀器會實時顯示空氣中不同粒徑粒子的數(shù)量和濃度等信息。
4.讀取數(shù)據(jù):
-實時觀察:在測量過程中,可以直接從儀器的顯示屏上讀取當(dāng)前時刻的粒子計數(shù)數(shù)據(jù),包括各粒徑段的粒子數(shù)量、總粒子數(shù)等。
-數(shù)據(jù)記錄:如果需要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行長期保存或進(jìn)一步分析,可以將數(shù)據(jù)記錄到儀器的內(nèi)部存儲器或外部存儲設(shè)備中。