空气粒子计数器的工作原理介绍

 

气路系统依靠内置采样泵，以恒定流量抽取空气样品，气流经过精密限流装置，保证每次进入光学检测区的空气体积稳定，流量是计算粒子浓度的基础。被测空气进入光学暗腔，腔内有一束经过准直的激光，形成稳定的检测光区。

 

当空气中的单个颗粒穿过激光束时，颗粒会对光线产生散射，散射光的强度和颗粒粒径存在对应关系。粒径越大，散射光信号越强；粒径越小，散射光越微弱。散射光被聚光透镜收集，送到光电二极管或者光电倍增管，将光信号转换成电脉冲信号。

 

电脉冲信号经过放大、滤波之后送入比较识别电路，仪器内部预设不同粒径对应的脉冲阈值，电路根据脉冲幅值区分颗粒属于哪一个粒径通道，比如0.3μm、0.5μm、1.0μm、5.0μm等档位，每识别到一个脉冲，对应通道计数加一。

 

仪器按照设定采样时长或者采样体积，统计各通道粒子总数，再结合采样流量换算成单位体积内的粒子数量，最终以个/升或者个/立方米显示出来。

 

配套补充要点

 

光源一般选用激光光源，相比白光光源，单色性好、稳定性高，小颗粒检测灵敏度更高。光学腔体设计为暗室结构，减少激光直射光直接进入探测器，降低背景噪声。气路配置过滤器，排出的气体经过过滤，避免仪器内部产生二次污染。

 

它存在一定局限性，散射法是间接测量，相同粒径下，颗粒折射率、颜色、形状会影响散射光强度，造成粒径判读偏差；对于形态特殊、折射率差异大的颗粒物，测量结果会有偏移。该仪器只统计颗粒数量和等效光学粒径，不能区分颗粒成分。

 

常见的校准方式，使用标准聚苯乙烯乳胶球（PSL标准粒子）标定，建立脉冲幅值和粒径的对应曲线。使用时保持采样流量稳定，管路洁净，避免光学窗口积灰，窗口污染会抬高基线、造成计数不准。