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什么是光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器？
閱讀：1181 發(fā)布時(shí)間：2022-7-8
粒子計(jì)數(shù)器是識(shí)別和測(cè)量粒子的儀器。有三種類型的粒子計(jì)數(shù)器：液體、氣溶膠和固體。監(jiān)測(cè)不同的環(huán)境條件需要選擇合適的監(jiān)測(cè)儀器。
但是，在潔凈室的情況下，氣溶膠粒子計(jì)數(shù)器是的。該裝置是根據(jù)粒子光散射理論設(shè)計(jì)的。它是實(shí)時(shí)設(shè)備，通常用于量化直徑大于0.05μm的顆粒。
在設(shè)計(jì)基于光散射概念測(cè)量粒度分布的設(shè)備時(shí)，會(huì)考慮這些因素。它是一種用于氣溶膠測(cè)量的靈敏儀器，因?yàn)閱蝹€(gè)亞微米顆?？赡軙?huì)發(fā)出光電探測(cè)器可以識(shí)別的信號(hào)。
光散射是一種非侵入式測(cè)量方法，可以為實(shí)時(shí)或連續(xù)測(cè)量提供即時(shí)數(shù)據(jù)。
光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器及其操作方式
光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器具有激光照明光學(xué)傳感器，通過(guò)使用固態(tài)傳感器捕獲來(lái)自每個(gè)粒子的散射光，允許對(duì)單個(gè)粒子進(jìn)行采樣。
電子元件放大來(lái)自光電探測(cè)器的低電平接收信號(hào)，并將每個(gè)分散的光脈沖轉(zhuǎn)換為其適當(dāng)?shù)某叽珙悇e（基于脈沖高度），然后將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)記錄器中。
每個(gè)分散的脈沖都與顆粒計(jì)數(shù)相關(guān)，然后將其添加到相應(yīng)的尺寸類別中，以獲得特定尺寸顆粒間隔內(nèi)的顆粒濃度。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使專業(yè)人員能夠識(shí)別小至2nm的顆粒。但是，OPCs無(wú)法識(shí)別這種尺寸的顆粒。
這些手持設(shè)備適用于潔凈室，因?yàn)樗鼈兙哂休^低的流速，可用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和較小風(fēng)量的認(rèn)證。在無(wú)菌環(huán)境中，可以放置一個(gè)大型OPC來(lái)連續(xù)監(jiān)測(cè)更重要的風(fēng)量。
光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器的關(guān)鍵部件
氣流系統(tǒng)用于將顆粒從光學(xué)元件中分離出來(lái)，并將顆粒流限制在激光束的邊界內(nèi)。氣溶膠流通過(guò)采用鞘氣流在空氣動(dòng)力學(xué)上集中。儀器的入口可減少氣溶膠損失。
光學(xué)系統(tǒng)的組件，如透鏡和反射鏡，具有質(zhì)量，以保證最小的信號(hào)損失。穿過(guò)激光束散射光的粒子隨后被光學(xué)元件捕獲并發(fā)送到光電二極管。
電氣系統(tǒng)由光電探測(cè)器組成，光電探測(cè)器發(fā)射電信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行預(yù)放大。脈沖高度測(cè)量電子設(shè)備將信號(hào)分為尺寸類別。每個(gè)記錄的脈沖都會(huì)使相應(yīng)尺寸的料倉(cāng)中的顆粒計(jì)數(shù)器增加一個(gè)。當(dāng)試樣氣溶膠流進(jìn)入測(cè)量室時(shí)，屏幕系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新每個(gè)通道的輸出。
顆粒尺寸分析
OPC測(cè)量粒子在兩個(gè)發(fā)光的平行表面之間的傳輸時(shí)間。傳輸時(shí)間是粒子空氣動(dòng)力學(xué)直徑的量度。該設(shè)備可實(shí)時(shí)測(cè)量空氣動(dòng)力學(xué)直徑。
通過(guò)分析其記錄的脈沖高度到從已知直徑的均勻顆粒中提取的校準(zhǔn)曲線的高度，可以量化與單個(gè)粒子在照明區(qū)域上的流動(dòng)相關(guān)的光信號(hào)。
定義粒度等效性以研究光學(xué)特性和顆粒形式對(duì)光散射裝置響應(yīng)性的影響是有用的。氣溶膠顆粒的散射橫截面與顆粒的幾何直徑之間的一些可測(cè)量的聯(lián)系取決于球形和折射率的測(cè)量。
與等效球體相關(guān)的光散射直徑是為非球形粒子的，而光學(xué)形狀因子表示粒子形式。因此，光學(xué)計(jì)數(shù)器測(cè)量的是消光的橫截面，而不是粒子本身的大小。
光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器的應(yīng)用
光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器的幾種應(yīng)用，包括監(jiān)測(cè)潔凈室、空氣污染和職業(yè)健康。目標(biāo)表面必須用粘合劑材料覆蓋，以防止顆粒反彈。
光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器的新發(fā)展
日本的一項(xiàng)研究研究了與噴墨氣溶膠發(fā)生器（IAG）相關(guān)的光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器，以一致的速率創(chuàng)建單分散測(cè)試粒子。使用聚苯乙烯乳膠顆粒評(píng)估光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)有效性。液體顆粒的計(jì)數(shù)效率在微米范圍內(nèi)下降，這表明顆粒已經(jīng)積聚在光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器內(nèi)部的表面上。
光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器需要進(jìn)一步研究，因?yàn)樗ǔＳ糜诜治龊驮\斷清潔介質(zhì)（如空氣，水和化學(xué)品）中的粒子污染。光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器已被用于促進(jìn)各個(gè)部門的清潔生產(chǎn)程序，包括電子材料和組件，藥物產(chǎn)品和健康設(shè)備以及制造技術(shù)。