光源是尘埃粒子计数器的关键部件

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它是光源尘埃粒子计数器的关键部件,对仪器的性能有很大的影响。光源要求稳定性高,寿命长,无干扰。激光尘埃粒子计数器的光源有两种:普通光源和激光光源。

常见的光源是碘钨灯,体积大,发热量高,使用寿命短,启动后需要预热。激光光源是激光器,体积小,稳定性高,寿命长。它通常与检测腔和光电探测器集成在一起,形成传感器。

常见的激光源有HeNe激光器和激光二极管。普通光源的激光尘埃粒子计数器对0.3m以下的粒子信号响应较低,其信号幅度与计数器本身的噪声幅度几乎相同,很难从噪声中检测出信号。

这类仪器虽然标有0.3m的通道,但只适合测量大于0.3m,特别是大于0.5m的颗粒物,由于激光单色性好,光能集中稳定,使用激光光源的激光尘埃粒子计数器的传感器信噪比高,部分这类仪器可探测0.1m的颗粒物。

空气中的颗粒在光的照射下会散开。这种现象被称为光散射。光散射与颗粒大小、光波波长、颗粒的折射率以及颗粒的光吸收特性有关。

但就散射光强和颗粒大小而言,有一个基本规律,颗粒的散射光强随着颗粒表面积的增大而增大。只要测量散射光的强度,就可以推算出粒子的大小,这是光散射粒子计数器的基本原理。

其实每个粒子产生的散射光都很弱,是很小的光脉冲。需要通过光电转换器放大,将光脉冲转换成信号幅度较大的电脉冲,再通过电子电路进一步放大甄别,从而完成大量电脉冲的计数。此时,电脉冲的数量对应于颗粒的数量,电脉冲的幅度对应于颗粒的大小。

粉尘计数器的具体工作原理:光源发出的光通过透镜组聚焦在测量腔内。当空气中的每一个粒子快速通过测量腔时,都会将入射光散射一次,形成光脉冲信号。

该光信号通过透镜组2发送到光电探测器,并成比例地转换成电脉冲信号。经过仪器电子电路的放大和甄别后,所需的信号被计数系统挑选出来并显示出来。

需要指出的是,虽然仪器叫‘计数器’,但仪器分辨颗粒大小的能力更重要。因为电脉冲的计数非常简单,所以判断颗粒的大小非常重要。

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