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什么是光学粒子计数器?

2022-6-7 12:42| 发布者: everydayness| 查看: 172| 评论: 0

摘要: 粒子计数器是识别和测量粒子的仪器。有三种类型的粒子计数器:液体、气溶胶和固体。监测不同的环境条件需要选择合适的监测仪器。图片来源:BG-Studio/Shutterstock.com 但是,在洁净室的情况下,气溶胶粒子计数器 ...
         粒子计数器是识别和测量粒子的仪器。有三种类型的粒子计数器:液体、气溶胶和固体。监测不同的环境条件需要选择合适的监测仪器。

图片来源:BG-Studio/Shutterstock.com
         但是,在洁净室的情况下,气溶胶粒子计数器是完美的。该装置是根据粒子光散射理论设计的。它是实时设备,通常用于量化直径大于0.05μm的颗粒。
         在设计基于光散射概念测量粒度分布的设备时,会考虑这些因素。它是一种用于气溶胶测量的灵敏仪器,因为单个亚微米颗粒可能会发出光电探测器可以识别的信号。
         光散射是一种非侵入式测量方法,可以为实时或连续测量提供即时数据。

光学粒子计数器及其操作方式
         光学粒子计数器具有激光照明光学传感器,通过使用固态传感器捕获来自每个粒子的散射光,允许对单个粒子进行采样。
         电子元件放大来自光电探测器的低电平接收信号,并将每个分散的光脉冲转换为其适当的尺寸类别(基于脉冲高度),然后将其存储在数据记录器中。
         每个分散的脉冲都与颗粒计数相关,然后将其添加到相应的尺寸类别中,以获得特定尺寸颗粒间隔内的颗粒浓度。该监测系统使专业人员能够识别小至2nm的颗粒。但是,OPCs无法识别这种尺寸的颗粒。
         这些手持设备适用于洁净室,因为它们具有较低的流速,可用于现场测试和较小风量的认证。在无菌环境中,可以放置一个大型OPC来连续监测更重要的风量。

光学粒子计数器的关键部件
         气流系统用于将颗粒从光学元件中分离出来,并将颗粒流限制在激光束的边界内。气溶胶流通过采用鞘气流在空气动力学上集中。仪器的入口可减少气溶胶损失。
         光学系统的组件,如透镜和反射镜,具有最好的质量,以保证最小的信号损失。穿过激光束散射光的粒子随后被光学元件捕获并发送到光电二极管。
         电气系统由光电探测器组成,光电探测器发射电信号,然后对其进行预放大。脉冲高度测量电子设备将信号分为尺寸类别。每个记录的脉冲都会使相应尺寸的料仓中的颗粒计数器增加一个。当试样气溶胶流进入测量室时,屏幕系统实时更新每个通道的输出。

颗粒尺寸分析
         OPC测量粒子在两个发光的平行表面之间的传输时间。传输时间是粒子空气动力学直径的量度。该设备可实时测量空气动力学直径。
         通过分析其记录的脉冲高度到从已知直径的均匀颗粒中提取的校准曲线的高度,可以量化与单个粒子在照明区域上的流动相关的光信号。
         定义粒度等效性以研究光学特性和颗粒形式对光散射装置响应性的影响是有用的。气溶胶颗粒的散射横截面与颗粒的几何直径之间的一些可测量的联系取决于球形和折射率的测量。
         与等效球体相关的光散射直径是为非球形粒子指定的,而光学形状因子表示粒子形式。
         因此,光学计数器测量的是消光的横截面,而不是粒子本身的大小。

光学粒子计数器的应用
         光学粒子计数器的几种应用,包括监测洁净室、空气污染和职业健康。目标表面必须用粘合剂材料覆盖,以防止颗粒反弹。

光学粒子计数器的最新发展
         日本的一项研究研究了与喷墨气溶胶发生器(IAG)相关的光学粒子计数器,以一致的速率创建单分散测试粒子。使用聚苯乙烯乳胶颗粒评估光学粒子计数器的计数有效性。
         液体颗粒的计数效率在微米范围内下降,这表明颗粒已经积聚在光学粒子计数器内部的表面上。
         光学粒子计数器需要进一步研究,因为它通常用于分析和诊断清洁介质(如空气,水和化学品)中的粒子污染。光学粒子计数器已被用于促进各个部门的清洁生产程序,包括电子材料和组件,药物产品和健康设备以及制造技术。



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