激光塵埃粒子計數(shù)器中常用的光檢測器有哪些?
2022-07-23
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激光塵埃粒子計數(shù)器是用來測量空氣中塵埃微粒的數(shù)量及粒徑分布的儀器,從而為空氣潔凈度的評定提供依據(jù)。常見的激光塵埃粒子計數(shù)器是光散射式(DAPC)的,測量粒徑范圍0.1-10μm,此外還有凝聚核式的激光塵埃粒子計數(shù)器(CNC),可測量尺寸更小的塵埃粒子。
激光塵埃粒子計數(shù)器基本原理是光學傳感器的探測激光經(jīng)塵埃粒子散射后被光敏元件接收并產(chǎn)生脈沖信號,該脈沖信號被輸出并放大,然后進行數(shù)字信號處理,通過與標準粒子信號進行比較,將對比結果用不同的參數(shù)表示出來。空氣中的微粒在光的照射下會發(fā)生散射,這種現(xiàn)象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波長、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關。但是就散射光強度和微粒大小而言,有一個基本規(guī)律,就是微粒散射光的強度隨微粒的表面積增加而增大。這樣只要測定散射光的強度就可推知微粒的大小,實際上,每個粒子產(chǎn)生的散射光強度很弱,是一個很小的光脈沖,需要通過光電轉換器的放大作用,把光脈沖轉化為信號幅度較大的電脈沖,然后再經(jīng)過電子線路的進一步放大和甄別,從而完成對大量電脈沖的計數(shù)工作。
激光塵埃粒子計數(shù)器中常用的光檢測器是光電倍增管和光電二極管。光電倍增管把光電子放大幾萬倍后轉換成幾個毫伏到幾十毫伏的電信號,具有光譜線性好、響應時間快、暗電流小的優(yōu)點,缺點是體積大。光電倍增管工作時需加上幾百伏特的負高壓,儀器中有相應的高壓產(chǎn)生電路,在對儀器進行調(diào)試或校準時應注意安全。光電二極管是一種受到光照后能產(chǎn)生電子的半導體元件,具有體積小、外圍電路簡單的特點,常與檢測腔做成一體。